一種基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)分發(fā)模型的dtn路由方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于DTN無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)分發(fā)模型的DTN路由方法。
【背景技術(shù)】
[0002]延遲容忍網(wǎng)絡(luò)(Delay TolerantNetworks)具有長延遲、連接不穩(wěn)定等特性。近年來，這類網(wǎng)絡(luò)中的機(jī)會(huì)路由得到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注，在轉(zhuǎn)發(fā)消息時(shí)為了使節(jié)點(diǎn)做出正確的轉(zhuǎn)發(fā)決策，分析節(jié)點(diǎn)的社會(huì)屬性和預(yù)測(cè)節(jié)點(diǎn)的相遇機(jī)會(huì)對(duì)提高路由協(xié)議的性能具有關(guān)鍵作用。DTN中的Epidemic、Spray andWait、Prophet等路由沒有考慮到節(jié)點(diǎn)的社會(huì)屬性，并不適合社會(huì)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前，利用節(jié)點(diǎn)社會(huì)性的路算法被提出，當(dāng)前典型的基于節(jié)點(diǎn)社會(huì)性路由算法如、DTN-FLOW、SMART、HS、SEDUM、SDM、CAOR 等。
[0003]在當(dāng)前的路由算法中，通常只考慮單一消息任務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中的分發(fā)。然而，在實(shí)際的通信網(wǎng)絡(luò)中，消息任務(wù)的種類繁多，如短信、實(shí)時(shí)通話信息等，不同類別的消息有不同的指標(biāo)要求，如果將所有的消息采用同樣的方式轉(zhuǎn)發(fā)出去，必然使得不同類別的消息達(dá)不到相應(yīng)指標(biāo)，且造成沒必要的網(wǎng)絡(luò)開銷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)分發(fā)模型的DTN路由方法，該方法可以解決DTN網(wǎng)絡(luò)中多種消息轉(zhuǎn)發(fā)的問題，同時(shí)解決基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的DTN路由節(jié)點(diǎn)社會(huì)資源利用不充分的問題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)分發(fā)模型的DTN路由方法，包括以下步驟:
[0007]步驟1、確定網(wǎng)絡(luò)中各對(duì)象(節(jié)點(diǎn)和home: —種節(jié)點(diǎn)頻繁訪問區(qū)域設(shè)定的輔助節(jié)點(diǎn))擁有社會(huì)資源以及節(jié)點(diǎn)擁有的社會(huì)名譽(yù)值；
[0008]步驟2、有消息任務(wù)要轉(zhuǎn)發(fā)的home，根據(jù)就近原則協(xié)商，從鄰居home中選取最佳鄰居home作為消息任務(wù)的合作者，并限制合作者數(shù)目；
[0009]步驟3、home確定合適的合作home后，根據(jù)消息任務(wù)對(duì)社會(huì)資源的需求，從當(dāng)前鄰居中選取最佳路由節(jié)點(diǎn)；
[0010]步驟4、中繼節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)消息任務(wù)的過程中，根據(jù)消息任務(wù)類型采用不同的分發(fā)方式，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)完成消息任務(wù)情況進(jìn)行獎(jiǎng)懲；
[0011]步驟5、消息任務(wù)分發(fā)完后，等待消息任務(wù)攜帶者h(yuǎn)ome完成消息任務(wù)的要求。
[0012]進(jìn)一步，在步驟I中，社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)通過周期性的HELLO輔助報(bào)文建立鄰居列表，獲取網(wǎng)絡(luò)各個(gè)對(duì)象擁有的社會(huì)資源:對(duì)象的活躍度、本對(duì)象與目的對(duì)象的相遇頻率以及對(duì)象的平均速度，并計(jì)算每個(gè)對(duì)象的社會(huì)名譽(yù)值；home通過CH_HELL0輔助報(bào)文將自身擁有資源情況告知鄰居home。
[0013]進(jìn)一步，在步驟2中，home收到消息任務(wù)后，根據(jù)鄰居home上報(bào)的社會(huì)資源情況，從鄰居中選取最佳的鄰居home作為消息任務(wù)的合作者，home應(yīng)該具有提供消息任務(wù)需要的資源，在此基礎(chǔ)上再考慮home的名譽(yù)值，從而確定最佳合作者；并對(duì)消息任務(wù)的合作者數(shù)目，即消息任務(wù)副本數(shù)目進(jìn)行限制，并采取單一分發(fā)方式，即每個(gè)home收到消息任務(wù)后，home自身保存一份消息任務(wù)副本，將剩下的消息任務(wù)一次性轉(zhuǎn)發(fā)給最佳中繼節(jié)點(diǎn)，以此類推，直至home收到的消息任務(wù)為單副本消息任務(wù)，消息任務(wù)分發(fā)完畢，不在選取任務(wù)合作伙伴。
[0014]進(jìn)一步，在步驟3中，確定最佳的消息任務(wù)合作home后，要將消息任務(wù)分發(fā)給該home，首先從當(dāng)前鄰居節(jié)點(diǎn)中，根據(jù)消息任務(wù)對(duì)社會(huì)資源要求以及節(jié)點(diǎn)擁有資源情況和節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中名譽(yù)大小，選取最佳中繼節(jié)點(diǎn)，選取的中繼節(jié)點(diǎn)應(yīng)該擁有能轉(zhuǎn)發(fā)消息任務(wù)的能力，即能提供消息任務(wù)需求的社會(huì)資源，并擁有較好的名譽(yù)以防止在轉(zhuǎn)發(fā)消息任務(wù)過程中將消息任務(wù)丟棄和欺騙行為。
[0015]進(jìn)一步，在步驟4中，在中繼節(jié)點(diǎn)將消息任務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到選取最佳home過程中，遇到home時(shí)采取不同的消息任務(wù)分發(fā)方式，如果當(dāng)前home是消息任務(wù)的合作者，直接將消息任務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)給該home，如果不是消息任務(wù)合作者，檢查當(dāng)前消息任務(wù)類型，如果當(dāng)前消息任務(wù)對(duì)時(shí)延要求高，那么將消息任務(wù)分發(fā)給該home，以減小消息任務(wù)的分發(fā)時(shí)延，同時(shí)表示消息任務(wù)分發(fā)失敗，對(duì)該節(jié)點(diǎn)進(jìn)行懲罰；如果消息任務(wù)對(duì)時(shí)延要求不高，那么將消息任務(wù)只分發(fā)給消息任務(wù)合作者。
[0016]進(jìn)一步，在步驟5中，消息任務(wù)在分發(fā)過程中，如果目的節(jié)點(diǎn)收到消息任務(wù)，即消息任務(wù)已經(jīng)完成，此時(shí)停止剩余消息任務(wù)的分發(fā)；如果在消息任務(wù)分發(fā)完畢后，目的節(jié)點(diǎn)還是沒有收到消息任務(wù)，此時(shí)等待目的節(jié)點(diǎn)與攜帶消息任務(wù)的homes相遇，從而完成消息任務(wù)的要求。
[0017]進(jìn)一步，鄰居home之間通過CH_HELL0報(bào)文來完成信息的交互，具體包括以下步驟:
[0018]I) home生成CH_HELL0報(bào)文后，用周期性廣播的方式將CH_HELL0傳送給節(jié)點(diǎn)；
[0019]2)節(jié)點(diǎn)經(jīng)過home時(shí)就能收到home廣播的CH_HELL0報(bào)文，節(jié)點(diǎn)經(jīng)過home時(shí)，只緩存一個(gè)最先收到CH_HELL0報(bào)文；
[0020]3)節(jié)點(diǎn)再次經(jīng)過其它home時(shí)，將緩存中所有的CH_HELL0報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給home，home根據(jù)收到CH_HELL0新舊來更新鄰居home的信息。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:本方法基于消息任務(wù)分發(fā)模型，充分利用節(jié)點(diǎn)社會(huì)資源，針對(duì)不同消息任務(wù)采用不同分發(fā)方式，從而提高不同消息任務(wù)分發(fā)的可靠性及滿足了消息任務(wù)的要求，同時(shí)提高了消息的投遞率，并減小了網(wǎng)絡(luò)開銷。
【附圖說明】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明:
[0023]圖1:為本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)模型圖；
[0024]圖2:為HELLO消息報(bào)文格式；
[0025]圖3:為CH_HELL0消息報(bào)文格式；
[0026]圖4:為消息任務(wù)分發(fā)模型；
[0027]圖5:為中繼節(jié)點(diǎn)選取方法；
[0028]圖6:為不同消息任務(wù)分發(fā)模型；
[0029]圖7:為TA-DTN路由方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0031]本方法首先確定對(duì)象擁有的社會(huì)資源情況及對(duì)象名譽(yù)值。home (輔助節(jié)點(diǎn))根據(jù)就近協(xié)商原則，從鄰居home中確定合適的合作者；然后根據(jù)消息任務(wù)對(duì)社會(huì)資源的需求，從當(dāng)前鄰居中選取最佳中繼節(jié)點(diǎn)；中繼節(jié)點(diǎn)在執(zhí)行任務(wù)過程中根據(jù)消息任務(wù)類型選用不同的分發(fā)方式，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)完成任務(wù)情況進(jìn)行獎(jiǎng)懲；最后攜帶任務(wù)的homes完成消息任務(wù)的要求。圖7為TA-DTN路由方法流程圖。
[0032]首先分析本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)模型，具體模型如圖1所示，圖中深色區(qū)域表示節(jié)點(diǎn)頻繁訪問的區(qū)域，稱為homes，其它區(qū)域?yàn)橐话銋^(qū)域，節(jié)點(diǎn)訪問頻率較低。本發(fā)明提出一種基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)分發(fā)模型的DTN路由方法，包括:
[0033]步驟1:在整個(gè)路由方法流程中周期性地向鄰居廣播HELLO包，通過HELLO包獲取網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)對(duì)象的社會(huì)資源:對(duì)象的活躍度、本對(duì)象與目的對(duì)象的相遇頻率以及對(duì)象的平均速度，并計(jì)算每個(gè)對(duì)象的社會(huì)名譽(yù)值。homes通過CH_HELL0輔助報(bào)文將自身擁有資源情況告知鄰居homes。HELLO包的格式如圖2所示:
[0034](I) type和hops字段占I個(gè)字節(jié)，其他字段占4個(gè)字節(jié)；
[0035](2) type字段區(qū)分不同的分組類型；
[0036](3) speed，frequent，分別表示對(duì)象擁有的資源；
[0037](4) reputat1n表示對(duì)象擁有的名譽(yù)值；
[0038](5)表示對(duì)象間的協(xié)商強(qiáng)度，表示對(duì)象數(shù)目。
[0039]CH_HELL0消息包格式如圖3所示:
[0040](I) type和hops字段占I個(gè)字節(jié)，其他字段占4個(gè)字節(jié)；
[0041](2) type和hops字段占I個(gè)字節(jié)，其他字段占4個(gè)字節(jié)；
[0042](3) speed，frequent，分別表示 homes 擁有的資源；
[0043](4) reputat1n 表示 homes 擁有的名譽(yù)值；
[0044](5) time表示該消息包產(chǎn)生的時(shí)間。
[0045]計(jì)算各個(gè)對(duì)象擁有的社會(huì)資源:對(duì)象的活躍度、本對(duì)象與目的對(duì)象的相遇頻率以及對(duì)象的平均速度，和每個(gè)對(duì)象的社會(huì)名譽(yù)值。
[0046]通過CH_HELL0輔助報(bào)文將自身擁有資源情況告知鄰居homes，通過以下步驟進(jìn)行:
[0047]I) homes生成CH_HELL0報(bào)文后，用周期性廣播的方式將CH_HELL0傳送給節(jié)點(diǎn)；
[0048]2)節(jié)點(diǎn)經(jīng)過homes時(shí)就能收到homes廣播的CH_HELL0報(bào)文，節(jié)點(diǎn)經(jīng)過homes時(shí)，只緩存一個(gè)最先收到CH_HELL0報(bào)文；
[0049]3)節(jié)點(diǎn)再次經(jīng)過其它homes時(shí)，將緩存中所有的CH_HELL0報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給homes。homes根據(jù)收到CH_HELL0新舊來更新鄰居ho