[發(fā)明專利]基于DTN算法的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點預(yù)測方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710006237.4
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN106714265B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任勇;張鑫;姜春曉;王景璟;郭強;王新
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學
• 主分類號: H04W40/12
• 分類號: H04W40/12;H04W40/18;H04B7/185
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 唐維虎

1.一種基于DTN算法的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點預(yù)測方法，其特征在于，包括：

預(yù)測目標空間網(wǎng)絡(luò)中任意兩個相鄰節(jié)點的下一次相遇時間，其中，所述目標空間網(wǎng)絡(luò)中包括起始節(jié)點，中間節(jié)點和目的節(jié)點，所述起始節(jié)點通過所述中間節(jié)點向所述目的節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)包；

根據(jù)預(yù)測到的所述下一次相遇時間確定目標傳輸路徑，其中，所述目標傳輸路徑為所述起始節(jié)點經(jīng)過所述中間節(jié)點向所述目的節(jié)點傳輸所述數(shù)據(jù)包的路徑，所述目標傳輸路徑的數(shù)量至少為一個；

通過代價函數(shù)對所述目標傳輸路徑的傳輸性能進行風險評估，以根據(jù)評估結(jié)果在所述目標傳輸路徑中確定最優(yōu)傳輸路徑，其中，所述傳輸性能包括以下至少之一：使用所述目標傳輸路徑進行傳輸時數(shù)據(jù)的交付概率，使用所述目標傳輸路徑進行數(shù)據(jù)傳輸時數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t時間，使用所述目標傳輸路徑進行數(shù)據(jù)傳輸時網(wǎng)絡(luò)資源的利用率；

其中，預(yù)測目標空間網(wǎng)絡(luò)中任意兩個相鄰節(jié)點的下一次相遇時間包括：

獲取第一節(jié)點的路由信息表，其中，所述第一節(jié)點為所述目標空間網(wǎng)絡(luò)中任意一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點；

根據(jù)所述路由信息表確定所述第一節(jié)點的運動狀態(tài)，以及確定所述第一節(jié)點與第二節(jié)點的歷史運動數(shù)據(jù)，其中，所述歷史運動數(shù)據(jù)表示所述第一節(jié)點與所述第二節(jié)點相遇的位置和時間，所述第二節(jié)點為所述目標空間網(wǎng)絡(luò)中與所述第一節(jié)點相鄰的至少一個節(jié)點；

根據(jù)所述運動狀態(tài)和所述歷史運動數(shù)據(jù)確定所述第一節(jié)點和所述第二節(jié)點的運動規(guī)律，以及確定所述第一節(jié)點和所述第二節(jié)點在當前時刻的上一時刻所處的位置；

根據(jù)所述運動規(guī)律和所述所處的位置預(yù)測所述第一節(jié)點和所述第二節(jié)點下一次相遇時間；

其中，根據(jù)所述運動狀態(tài)和所述歷史運動數(shù)據(jù)確定所述第一節(jié)點和所述第二節(jié)點的運動規(guī)律，以及確定所述第一節(jié)點和所述第二節(jié)點在當前時刻的上一時刻所處的位置包括：

以歷史運動數(shù)據(jù){(x₁,y₁,t₁),(x₂,y₂,t₂),…,(x_n,y_n,t_n)}作為輸入，以運動狀態(tài)作為輸出，構(gòu)建狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，其中，(x_n,y_n,t_n)表示第一節(jié)點x與第二節(jié)點y相遇的位置和時間；

對所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程進行求解，得到所述運動規(guī)律和所述所處的位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過代價函數(shù)對所述目標傳輸路徑的傳輸性能進行風險評估包括：

通過所述代價函數(shù)對每個所述目標傳輸路徑中任意兩個相鄰節(jié)點之間的傳輸性能進行風險評估；

根據(jù)所述任意兩個相鄰節(jié)點之間傳輸性能的評估結(jié)果對所述目標傳輸路徑的傳輸性能進行風險評估，得到所述目標傳輸路徑的傳輸性能評估結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，通過所述代價函數(shù)對每個所述目標傳輸路徑中任意兩個相鄰節(jié)點之間的傳輸性能進行風險評估包括：

通過所述代價函數(shù)的計算公式計算每個所述目標傳輸路徑中任意兩個相鄰節(jié)點之間的代價函數(shù)，

其中，B為所述任意兩個相鄰節(jié)點中的一個節(jié)點，D為所述任意兩個相鄰節(jié)點中節(jié)點B的下一跳節(jié)點；N_BD為第一性能參數(shù)，表示節(jié)點B和節(jié)點D相遇的次數(shù)，用于對所述交付概率進行評估；B_path為第二性能參數(shù)，表示所述節(jié)點B和所述節(jié)點D之間路徑內(nèi)存的大小，用于對所述延遲時間進行評估；S(T_E-T)為第三性能參數(shù)，表示所述數(shù)據(jù)包所占用的所述節(jié)點B和所述節(jié)點D之間的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存資源，用于對所述網(wǎng)絡(luò)資源的利用率進行評估；α為第一調(diào)節(jié)參數(shù)，β為第二調(diào)節(jié)參數(shù)，γ為第三調(diào)節(jié)參數(shù)，C_BD表示所述節(jié)點B和所述節(jié)點D之間的代價函數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一調(diào)節(jié)參數(shù)與所述第一性能參數(shù)成正比，并與所述第二性能參數(shù)和所述第三性能參數(shù)成反比；所述第二調(diào)節(jié)參數(shù)與所述第二性能參數(shù)成正比，并與所述第一性能參數(shù)和所述第三性能參數(shù)成反比；所述第三調(diào)節(jié)參數(shù)與所述第三性能參數(shù)成正比，并與所述第二性能參數(shù)和所述第一性能參數(shù)成反比。