[發明專利]一種機會網絡中時延耐受性內容擴散協議設計方法

有效

• 申請號: 201710255861.8
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN107040418B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 于秦;王偉東
• 申請（專利權）人: 成都瑞灃信息科技有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04W40/10;H04W52/22;H04W52/24
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發明公開了一種機會網絡中時延耐受性內容擴散協議設計方法，包括以下步驟：S1、確定一個基于數能協同的機會網絡場景模型；S2、求解信息傳輸的功率；S3、求解能量傳輸的功率；S4、求解時間社會關系強度；S5、求解能量社會關系強度；S6、制定基于時間和能量社會關系強度的內容擴散協議。本發明采用基于時間社會關系強度和能量社會關系強度選擇：移動用戶基于時間社會關系強度選擇內容擴散對象，同時根據實際狀態，動態地選擇內容轉發功率，并且引入了能量傳輸行為，考慮了能量狀態并根據能量社會關系強度來選擇傳輸，使用戶之間更加靈活地進行能量利用與管理，能夠使內容擴散更快，同時提升網絡整體性能。

技術領域

本發明屬于數能一體化通信網絡技術領域，特別涉及一種機會網絡中時延耐受性內容擴散協議設計方法。

背景技術

對于稀疏的網絡基礎設施部署，使得城市郊區以及災后地區等大尺度地區通常不能被以蜂窩網絡為代表的通信基礎設施網絡有效覆蓋，造成該地區內用戶與網絡基礎設施的不穩定鏈接。在該場景下，所傳輸的內容通常是一些時延耐受性內容，如天氣信息，地圖信息，交通信息等。這些內容具備與生據來的耐受性特征，這類內容的請求者一般會對該類內容保持較長時間的興趣。利用其時延耐受性特征，可以通過移動用戶快速移動帶來傳輸范圍之內的用戶間直接通信進行內容傳遞，從而可以避免使用基于網絡設施的傳統通信方式，轉移蜂窩基站等網絡設施的流量負載。對于這樣的場景，一個合適高效的路由策略就尤為重要。由于大量的基于零信息的路由轉發策略存在信息內容副本冗余和能量浪費，目前大部分的研究都集中于根據移動用戶行為，對社會關系建模，并基于社會關系決定的相遇概率來選擇轉發策略。移動用戶之間的信息傳遞，主要由移動用戶的可靠的信息傳輸范圍以及用戶之間的聯系間隔時間和聯系時間決定，同時聯系間隔時間和聯系時間同樣會受到用戶的可靠傳輸范圍的影響。但目前大量的研究對建模用戶社會關系的過程只考慮了聯系間隔時間，為了設計時延、能耗、緩存多重最佳路由，新的社會關系建模方式需要包括聯系間隔時間、聯系時間、內容傳輸能耗等多維因素。同時，大量研究對所有移動用戶的傳輸功率以及由此產生的傳輸范圍都是相同的固定值，由于當前智能移動設備的電池容量有限，無法支持設備的長續航能力，移動用戶應考慮根據實際狀態，動態地選擇內容轉發功率。另外，目前對于基于能量的路由策略都只是單純地考慮能量狀態來選擇，對于引入能量的網絡，也是考慮收集能量后能量狀態來選擇，各個用戶之間的能量傳輸與協調運用較少。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種采用基于時間社會關系強度和能量社會關系強度選擇內容擴散方向和能量協調，并且移動用戶根據實際狀態，動態地選擇傳輸功率，能夠使內容擴散更快，同時提升網絡整體性能的機會網絡中時延耐受性內容擴散協議設計方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種機會網絡中時延耐受性內容擴散協議設計方法，包括以下步驟：

S1、確定一個基于數能協同的機會網絡場景模型；

S2、求解信息傳輸的功率；

S3、求解能量傳輸的功率；

S4、求解時間社會關系強度；

S5、求解能量社會關系強度；

S6、制定基于時間和能量社會關系強度的內容擴散協議。

進一步地，所述步驟S1具體實現方法為：在一個方形的L×L有界區域內，分布著較為稀疏的N個移動用戶(Mobile Users，記為MUs)，其中N≥1；設移動用戶的電池容量均為E，且都配置能量轉換電路，即移動用戶可以接收對其傳輸的能量信號，并通過能量轉換電路將無線信號轉換為電能以供后續使用，其中能量轉換電路門限為α，且假設能量轉換效率為1；