[發明專利]一種容遲網絡的數據分發方法及裝置

有效

• 申請號: 201410240326.1
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104010036B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 石柯;陳洪生;李稥凱
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所11302
• 代理人: 劉杰

技術領域

本發明涉及通信技術領域，主要適用于容遲網絡的數據分發方法及裝置。

背景技術

Internet網絡改變了人們的生活方式，對提高人們的生活質量起到了巨大的作用。人們通過Internet網絡不僅可以獲取新鮮的新聞資訊，而且也可以觀看實時的電視節目。傳統的Internet網絡以TCP/IP協議為基礎，TCP/IP協議作為較成熟的通信協議已經在全球范圍內得到了廣泛應用，但這并不代表傳統的Internet網絡可以適用于所有的應用環境。隨著應用環境的不斷變化，有一類網絡變得越來越重要。但是這類網絡無法滿足傳統的Internet網絡所要求的持續的網絡連接、較短的往返傳輸延遲、對稱的數據速率以及較低的誤碼率這些特性中的一個或者多個，這類網絡通常被稱為受限網絡(Constraint Network)。

受限網絡的形成原因可能有多種，包括：主機和路由器的移動、節點能源耗盡、節點受損或者沖突。下面是受限網絡的幾個例子：

陸地移動網絡：在很多應用場景中，由于節點的移動性和通信能力是不同的，因此網絡中節點的位置可能變得很分散，但在某些時刻，這類網絡中節點的運動軌跡又是周期性的、可預測的。例如：一輛沿著固定路線行駛的公交汽車會周期性地往返于各個公交站點，當它從一個站點行駛到另一個站點時，它就可以為該站點及其周邊的用戶提供信息交換服務。

鄉村網絡：這類網絡是為偏遠且沒有通信設施的地區提供互聯服務的。這類網絡往往需要通過通信員駕駛通信車往返于鄉村的各個地方來提供Internet連接，這種網絡的連接受到很大的制約，且Internet的訪問延遲較長。

無線傳感器網絡：在這類網絡中，傳感器節點的能源、存儲空間和計算能力都十分有限。為了延長節點的存活時間，這類網絡中的節點會經常休眠和重新喚醒，這就導致了節點之間的間歇性連接的情況的產生，使網絡的連接很不穩定。

這些網絡的拓撲變化頻繁，網絡經常被分割為獨立的分區，網絡應用面臨非常大的延遲，端到端的路由路徑無法保證，容遲網絡(Delay Tolerant Network，DTN)是這種網絡的抽象化模型。

目前，容遲網絡主要存在的問題是數據訪問成功率低和數據訪問延遲長，無法較好地滿足用戶對數據訪問的需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種容遲網絡的數據分發方法及裝置，它不僅能夠提高容遲網絡中的數據的訪問成功率，而且還能縮短網絡中數據的訪問延遲時間。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種容遲網絡的數據分發方法，包括：

根據容遲網絡中各節點之間接觸概率計算各節點的接觸能力度量；

根據所述接觸能力度量計算各節點的全局接觸能力度量；

將由容遲網絡中的數據產生節點產生的數據副本分發到與所述數據產生節點的全局接觸能力度量最大的N個節點。

進一步地，還包括：

計算容遲網絡中各節點之間的接觸率；

根據所述接觸率計算所述容遲網絡中各節點之間接觸概率。

進一步地，所述計算容遲網絡中各節點之間的接觸率，包括：根據公式計算得到容遲網絡中節點i和節點s之間的接觸率λ_is；其中，T_smax為節點i和節點s的起始接觸時刻；T_smin為節點i和節點s的最終接觸時刻；L_s為節點s與節點i在T_smax和T_smin之間接觸的總次數。

進一步地，所述根據所述接觸率計算所述容遲網絡中各節點之間接觸概率，包括：

根據公式計算單跳節點之間的接觸概率P_a；其中，X為節點i和節點s之間的接觸時刻；t為當前時刻；T_d為數據副本d的生存時間；

根據P_a計算多跳節點之間的接觸概率P_m，且計算公式為：

其中，r為節點i與節點s之間的跳數，λ_k為節點i與節點s在第k跳和第k+1跳之間的接觸率；

所述根據容遲網絡中各節點之間接觸概率計算各節點的接觸能力度量，包括：根據P_m計算各節點的接觸能力度量。

進一步地，包括：根據公式計算節點i的接觸能力度量C_i；