[發(fā)明專利]一種機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)相遇預(yù)測(cè)和距離感知的路由轉(zhuǎn)發(fā)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710164228.8
• 申請(qǐng)日: 2017-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN107124750B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣昌俊;閆春鋼;丁志軍;張亞英;王月輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W40/18
• 分類號(hào): H04W40/18;H04W40/20
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 王華英

一種機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)的相遇預(yù)測(cè)和距離感知的路由轉(zhuǎn)發(fā)方法，包括：機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間交換信息，構(gòu)成節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)圖；每一節(jié)點(diǎn)收集相鄰節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)條件信息；機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的源節(jié)點(diǎn)或前轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)條件信息對(duì)相鄰節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)判斷及目標(biāo)節(jié)點(diǎn)判斷，其中，轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)判斷包括：判斷相鄰節(jié)點(diǎn)是否為后轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)；在轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)判斷結(jié)果為是時(shí)，將服務(wù)請(qǐng)求發(fā)送至后轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)；對(duì)后轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行目標(biāo)節(jié)點(diǎn)判斷，其中，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)判斷包括：判斷后轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)是否為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；在目標(biāo)節(jié)點(diǎn)判斷結(jié)果為是時(shí)，則判定完成服務(wù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)；在目標(biāo)節(jié)點(diǎn)判斷結(jié)果為否時(shí)，則將該后轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)類型置為前轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)并對(duì)其重復(fù)執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)判斷及目標(biāo)節(jié)點(diǎn)判斷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)的路由轉(zhuǎn)發(fā)方法，特別是涉及一種機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)的相遇預(yù)測(cè)和距離感知的路由轉(zhuǎn)發(fā)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，伴隨著移動(dòng)通信、物聯(lián)網(wǎng)、分布式計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)的蓬勃發(fā)展，移動(dòng)計(jì)算也成為當(dāng)前興起的一種新技術(shù)。它可以通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，把一定范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)或智能終端聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和信息資源的共享。隨著移動(dòng)計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界對(duì)于自組織網(wǎng)絡(luò)的研究也不斷深入。首先是大量低成本、具備短距離無(wú)線通信能力的智能設(shè)備的出現(xiàn)推動(dòng)了無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)(Ad hoc)應(yīng)用的迅速發(fā)展。隨著節(jié)點(diǎn)移動(dòng)能力的增強(qiáng)，移動(dòng)Ad hoc(MANET)網(wǎng)絡(luò)，也稱無(wú)線自組網(wǎng)或自組網(wǎng)，如車載網(wǎng)絡(luò)，攜帶藍(lán)牙或wifi接口的手持設(shè)備網(wǎng)絡(luò)也大量地應(yīng)用于實(shí)際生活中。在實(shí)際的移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)移動(dòng)、節(jié)點(diǎn)稀疏或障礙物造成信號(hào)衰減等多種原因都可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)大多數(shù)時(shí)候不能連通。這種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，在一個(gè)特定時(shí)刻源節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)位于不同的連通域而導(dǎo)致MANET路由協(xié)議不能發(fā)現(xiàn)去往目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的路由，因此傳統(tǒng)的MANET通信模式無(wú)法有效運(yùn)行。然而，通信源和目標(biāo)不存在完整連通路徑并不意味著不能實(shí)現(xiàn)通信，由于節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)入相互通信范圍而交換數(shù)據(jù)，機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)就是利用這種節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的逐跳轉(zhuǎn)發(fā)，將數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)侥繕?biāo)節(jié)點(diǎn)。轉(zhuǎn)發(fā)和路由是任何組網(wǎng)技術(shù)的首要問題。針對(duì)每個(gè)消息確定最好的下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)和選擇合適的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)機(jī)是設(shè)計(jì)高效機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的關(guān)鍵問題。因而，在機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)中，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的依據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息建立和維護(hù)路由的功能就退化成了下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的單跳決策問題。

在現(xiàn)有的機(jī)會(huì)網(wǎng)路的研究技術(shù)，主要提出了以下幾種主要的路由轉(zhuǎn)發(fā)策略：1DirectDelivery Routing，2 Epidemic Routing，3 SprayAndWait Routing，4FirstContact Routing，5 MaxProp Routing，6 Encouter-Based Routing。每一種的路由方法的思想都不盡相同。DirectDelivery路由策略很簡(jiǎn)單，每個(gè)節(jié)點(diǎn)攜帶自創(chuàng)建的消息，不斷移動(dòng)，直到遇到目的節(jié)點(diǎn)，才把消息傳遞出去，整個(gè)通信過程從不借助其他節(jié)點(diǎn)。Epidemic是另一個(gè)極端，采用泛洪(Flooding)機(jī)制，只要有機(jī)會(huì)，就將消息傳遞給鄰居節(jié)點(diǎn)，正如其名，類似于病毒的“接觸-感染”，是一種多復(fù)制的方法。SprayAndWait降低消息在網(wǎng)絡(luò)中的份數(shù)，即對(duì)復(fù)制次數(shù)做一些限制。FirstContact路由策略最直接，每個(gè)節(jié)點(diǎn)攜帶自創(chuàng)建的消息，不斷移動(dòng)，遇到第一個(gè)傳輸范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，就把消息傳遞出去，因此，消息傳輸?shù)某晒β什皇呛芨撸訒r(shí)也比較明顯。MaxProp是針對(duì)基于車載DTN設(shè)計(jì)的，但MaxProp的一些設(shè)計(jì)策略還是很有借鑒價(jià)值，MaxProp設(shè)計(jì)了一些策略對(duì)消息隊(duì)列的消息進(jìn)行重新排列，這樣發(fā)送消息就有了優(yōu)先級(jí)，刪除消息(當(dāng)緩沖區(qū)滿時(shí))也有了優(yōu)先級(jí)。Encouter-BasedRouting利用節(jié)點(diǎn)間之前的相遇情況為每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)求得投遞預(yù)測(cè)值deliverypredictabilities，若轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的delivery predictabilities高于發(fā)送節(jié)點(diǎn)，那么就將消息復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)。這些路由算法要么是消息單復(fù)制的傳輸，要么是多復(fù)制的傳輸，要么直接轉(zhuǎn)發(fā)，要么基于一定的效用值轉(zhuǎn)發(fā)。這些技術(shù)的性能都不是特別良好，有些成功率高但是延時(shí)高，有些延時(shí)低，但是成功率低，目前并沒有一種相對(duì)均衡的解決方案。

綜上，現(xiàn)有技術(shù)中的路由轉(zhuǎn)發(fā)方法存在無(wú)法兼顧延時(shí)和轉(zhuǎn)發(fā)成功率，以及轉(zhuǎn)發(fā)效率及成功率較低的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容