[發明專利]基于移動節點軌跡的多目標優化數據傳遞方法

有效

• 申請號: 201410129583.8
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103945486B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 禮欣;朱鵬飛;付茂才
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04W40/04
• 分類號: H04W40/04;H04W84/18
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙)11639
• 代理人: 唐華

1.一種基于移動節點軌跡的多目標優化的數據傳遞方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將數據傳遞問題映射為多目標的馬爾可夫決策過程，該過程包括以下步驟：

a)將移動節點的可行走路網映射成一個有向圖；如G＝(I,E),其中i∈I表示路口i，e_ij∈E表示由路口i到其鄰居路口j的路段；

b)根據自組織網絡的特點選擇移動節點行駛在路網中的路段上應遵循的模型，從而計算數據包在路段e_ij上傳遞所花的時延d_ij以及網絡開銷f_ij；

c)計算數據包在路口i處采取路由決策π_i時被向其鄰居路口j轉發的概率P_ij(π_i)：

Pij(πi)=[Πeik∈HPeij(πi)(1-pik)]×[pij×(1-Σeik∈HPeij(πi)pik,)+pij,-pij×pij,]]]>

其中：表示數據包在路口i處的路由決策，其中表示路口i相連的m_i條路段；表示決策π_i中比路段e_ij優先級更高的路段集合；p_ij為到達路口i的移動節點遇到向路段e_ij移動的節點的概率；p’_ij為到達路口i的移動節點向路口j移動的概率；

d)計算數據包由路口i轉發到目的移動節點的期望傳遞時延D_i(π)和期望網絡開銷F_i(π)；

Di(π)=Σj∈IiPij(πi)×(dij+Dj(π))]]>

Fi(π)=Σj∈IiPij(πi)×(fij+Fj(π))]]>

其中決策為全網的全局決策，D_j(π)表示數據包由路口j轉發到目的移動節點的期望傳遞時延，F_j(π)表示數據包由路口j轉發到目的移動節點的期望網絡開銷，j為交叉路口i的一個相鄰交叉路口，I_i為i的相鄰交叉路口集合；

e)建立多目標優化路由指標M_i(π)：

在決策π的情況下，交叉路口i處的多目標優化路由指標表示為：

M_i(π)＝(1-α)×D_i(π)+α×F_i(π)

其中0<α<1是用來平衡交付時延和網絡開銷的參數；

步驟二、求解馬爾可夫決策過程，即最小化M_i(π)，得到最優轉發策略π^*；

步驟三、根據步驟二得到的最優轉發策略π^*，數據包從源節點傳遞到目的節點，該過程包括以下步驟：

a)按照最優轉發策略π^*轉發數據包到預測的目地交付位置；

b)數據包到達目地交付位置時會檢查自己的通信范圍內是否有目地交付節點即目的節點，如果有，就把數據包轉發給它，交付成功；否則如果目的節點不在攜帶數據包的移動節點通信范圍內，則檢查時間戳，若此時時間早于目地節點到達目地交付位置的時間，說明目地節點還未到，就沿著目的節點軌跡的反方向進行傳遞；若此時時間晚于目地節點到達目地交付位置的時間，說明目地節點已經走過，就沿著目的節點軌跡的方向進行傳遞，直至成功交付或者時間到達最遲交付時間出現丟包。