本發(fā)明涉及無(wú)線通信，特別是涉及一種基于小數(shù)據(jù)包的內(nèi)容分發(fā)方法。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，無(wú)線通信技術(shù)在過(guò)去幾十年內(nèi)取得了顯著的進(jìn)展，并已成為全球最為成熟的技術(shù)之一。tcp/ip協(xié)議為眾多基于其之上的應(yīng)用服務(wù)提供了豐富多樣的功能，包括但不限于電子郵件、文件傳輸、信息共享等。要確保tcp/ip協(xié)議的穩(wěn)定運(yùn)行，源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間必須建立穩(wěn)定的端到端鏈路。然而，由于節(jié)點(diǎn)能量、地理位置等因素的制約，在實(shí)際環(huán)境中，保持穩(wěn)定的端到端鏈路并非易事。

2、為了應(yīng)對(duì)在缺乏穩(wěn)定端到端鏈路的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的問(wèn)題，學(xué)者提出了一種全新的網(wǎng)絡(luò)范式，即延遲容忍網(wǎng)絡(luò)。其應(yīng)用場(chǎng)景從空間擴(kuò)展到地面、海洋乃至海底，包括野外動(dòng)物追蹤、災(zāi)后救援、偏遠(yuǎn)地區(qū)通信、社會(huì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等。在這些場(chǎng)景中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕l繁變化，且缺乏預(yù)先存在的基礎(chǔ)設(shè)施，因此端到端的路徑相對(duì)較為稀少。機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)作為延遲容忍網(wǎng)絡(luò)的衍生形式，是一種利用節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)機(jī)交換信息的網(wǎng)絡(luò)。

3、路由是機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)必備的基礎(chǔ)功能，也是機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)中研究的熱點(diǎn)。高效的路由算法可以降低通信延遲，減小能量損耗，提高數(shù)據(jù)的交付效率。機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)路由的核心是選擇合適的中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行消息的轉(zhuǎn)發(fā)傳輸。傳統(tǒng)的機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)路由不能合理利用網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的上下文信息，不能精準(zhǔn)選擇合適的中繼節(jié)點(diǎn)。近年來(lái)，隨著人工智能相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，將其與機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)路由相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確的上下文信息感知，實(shí)現(xiàn)更加高效的消息路由。

4、內(nèi)容分發(fā)是機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)中消息通信的重要應(yīng)用。根據(jù)需要分發(fā)的內(nèi)容大小，主要分為小數(shù)據(jù)包和大數(shù)據(jù)包?，F(xiàn)有機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)路由方法主要存在以下不足：

5、針對(duì)小數(shù)據(jù)包內(nèi)容的傳輸，傳統(tǒng)算法對(duì)節(jié)點(diǎn)及消息的上下文信息感知不足，不能實(shí)現(xiàn)高效的機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)路由。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于小數(shù)據(jù)包的內(nèi)容分發(fā)方法，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)算法對(duì)節(jié)點(diǎn)及消息的上下文信息感知不足，不能實(shí)現(xiàn)高效的機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)路由的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、一種基于小數(shù)據(jù)包的內(nèi)容分發(fā)方法，包括：

4、分布式地將多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)劃分為多個(gè)節(jié)點(diǎn)集；

5、利用節(jié)點(diǎn)集更新公式對(duì)所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)集進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，得到更新后的多個(gè)節(jié)點(diǎn)集；

6、基于更新后的多個(gè)節(jié)點(diǎn)集，在各個(gè)節(jié)點(diǎn)集中設(shè)置獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)，所述獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)包括傳輸獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)和相遇獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)；

7、根據(jù)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)確定對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)值；

8、根據(jù)所述實(shí)時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)值對(duì)所述對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的q值進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，得到更新后的q值，所述對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)為當(dāng)前信息的源節(jié)點(diǎn)和當(dāng)前的中繼節(jié)點(diǎn)；

9、利用更新后的q值得到優(yōu)化后的中繼節(jié)點(diǎn)；

10、利用優(yōu)化后的中繼節(jié)點(diǎn)傳輸待傳播信息直至所述待傳播信息傳輸至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，若未傳播到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)則返回步驟“根據(jù)所述實(shí)時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)值對(duì)所述對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的q值進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，得到更新后的q值”。

11、優(yōu)選地，所述分布式地將多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)劃分為多個(gè)節(jié)點(diǎn)集，包括：

12、獲取各個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和各個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的歷史相遇數(shù)據(jù)；

13、根據(jù)所述各個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和各個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的歷史相遇數(shù)據(jù)將多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)劃分為多個(gè)節(jié)點(diǎn)集。

14、優(yōu)選地，所述節(jié)點(diǎn)集的表達(dá)式為：

15、

16、其中，所述scsi(j)為節(jié)點(diǎn)集，所述ms(i)為節(jié)點(diǎn)i的相遇集，|ms(i)|為該集合的勢(shì)，ms(i)∩ms(j)為節(jié)點(diǎn)i和j相遇集的交集。

17、優(yōu)選地，所述節(jié)點(diǎn)集更新公式的表達(dá)式為：

18、

19、所述sci為更新后的節(jié)點(diǎn)集。

20、優(yōu)選地，所述根據(jù)所述實(shí)時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)值對(duì)所述對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的q值進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，得到更新后的q值，包括：

21、若所述源節(jié)點(diǎn)發(fā)生節(jié)點(diǎn)相遇且未發(fā)生信息傳輸，則根據(jù)相遇獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)確定第一獎(jiǎng)勵(lì)值；

22、若所述源節(jié)點(diǎn)發(fā)生節(jié)點(diǎn)相遇且發(fā)生信息傳輸，則根據(jù)傳輸獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)確定第二獎(jiǎng)勵(lì)值；

23、根據(jù)所述第一獎(jiǎng)勵(lì)值和第二獎(jiǎng)勵(lì)值對(duì)所述對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的q值進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，得到更新后的q值。

24、優(yōu)選地，所述相遇獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)的表達(dá)式為：

25、

26、其中，rc(d,i)為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)i連接時(shí)，對(duì)于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)為d的消息所產(chǎn)生的獎(jiǎng)勵(lì)，rc(d,i)為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)i連接時(shí)，對(duì)于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)為d的消息所產(chǎn)生的獎(jiǎng)勵(lì)，g是一個(gè)大于0的常數(shù)，bsize(i)是節(jié)點(diǎn)i的緩存區(qū)大小，boccupied(i)是指當(dāng)前緩存區(qū)已占用的大小。

27、優(yōu)選地，所述傳輸獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)的表達(dá)式為：

28、

29、其中，rt(d,i)為傳輸獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)，hop為指消息目前已經(jīng)經(jīng)歷的跳數(shù)。

30、本發(fā)明公開(kāi)了以下技術(shù)效果：

31、本發(fā)明提供了一種基于小數(shù)據(jù)包的內(nèi)容分發(fā)方法，包括：分布式地將多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)劃分為多個(gè)節(jié)點(diǎn)集；利用節(jié)點(diǎn)集更新公式對(duì)所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)集進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，得到更新后的多個(gè)節(jié)點(diǎn)集；基于更新后的多個(gè)節(jié)點(diǎn)集，在各個(gè)節(jié)點(diǎn)集中設(shè)置獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)，所述獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)包括傳輸獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)和相遇獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)；根據(jù)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)確定對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)值；根據(jù)所述實(shí)時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)值對(duì)所述對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的q值進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，得到更新后的q值，所述對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)為當(dāng)前信息的源節(jié)點(diǎn)和當(dāng)前的中繼節(jié)點(diǎn)；利用更新后的q值得到優(yōu)化后的中繼節(jié)點(diǎn)；利用優(yōu)化后的中繼節(jié)點(diǎn)傳輸待傳播信息直至所述待傳播信息傳輸至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，若未傳播到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)則返回步驟“根據(jù)所述實(shí)時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)值對(duì)所述對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的q值進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，得到更新后的q值”。本發(fā)明本文通過(guò)將q學(xué)習(xí)引入小數(shù)據(jù)包的路由中，實(shí)現(xiàn)了更為準(zhǔn)確智能的中繼節(jié)點(diǎn)選擇，并實(shí)現(xiàn)了定向噴灑、自適應(yīng)初始副本數(shù)等目標(biāo)，提高了小數(shù)據(jù)包的遞送成功率，同時(shí)降低了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。

技術(shù)特征：

1.一種基于小數(shù)據(jù)包的內(nèi)容分發(fā)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于小數(shù)據(jù)包的內(nèi)容分發(fā)方法，其特征在于，所述分布式地將多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)劃分為多個(gè)節(jié)點(diǎn)集，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于小數(shù)據(jù)包的內(nèi)容分發(fā)方法，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)集的表達(dá)式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于小數(shù)據(jù)包的內(nèi)容分發(fā)方法，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)集更新公式的表達(dá)式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于小數(shù)據(jù)包的內(nèi)容分發(fā)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述實(shí)時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)值對(duì)所述對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的q值進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，得到更新后的q值，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于小數(shù)據(jù)包的內(nèi)容分發(fā)方法，其特征在于，所述相遇獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)的表達(dá)式為：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于小數(shù)據(jù)包的內(nèi)容分發(fā)方法，其特征在于，所述傳輸獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)的表達(dá)式為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于小數(shù)據(jù)包的內(nèi)容分發(fā)方法，涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域。包括：分布式地將多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)劃分為多個(gè)節(jié)點(diǎn)集；利用節(jié)點(diǎn)集更新公式對(duì)多個(gè)節(jié)點(diǎn)集進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，得到更新后的多個(gè)節(jié)點(diǎn)集；基于更新后的多個(gè)節(jié)點(diǎn)集，在各個(gè)節(jié)點(diǎn)集中設(shè)置獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)；根據(jù)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)確定對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)值；根據(jù)實(shí)時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)值對(duì)對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的Q值進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，得到更新后的Q值；利用更新后的Q值得到優(yōu)化后的中繼節(jié)點(diǎn)；利用優(yōu)化后的中繼節(jié)點(diǎn)傳輸待傳播信息直至待傳播信息傳輸至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，若未傳播到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)則返回Q值更新步驟。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)算法對(duì)節(jié)點(diǎn)及消息的上下文信息感知不足，不能實(shí)現(xiàn)高效的機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)路由的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：白翔宇,姚磊,趙清清
受保護(hù)的技術(shù)使用者：內(nèi)蒙古大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19