[發明專利]一種基于位圖碼字距離的漁業大數據分發方法

有效

• 申請號: 202110102645.6
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112953684B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 張偉;李霞瑞;柏洋洋
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04L1/16
• 分類號: H04L1/16;H04L1/00;G06Q50/02;G06N3/12
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 樂俊

本發明涉及一種基于位圖碼字距離的漁業大數據分發方法，包括：配置一個源節點，N個轉發層節點以及接收層節點的信息；源節點把漁業大數據元數據分成若干數據塊，采用直接發送結合魯棒孤子度分布編碼方式發送各數據塊；轉發層節點將數據塊中已經解碼的原始數據存放至解碼數據單元集合中，將未解碼的碼字存放至復雜碼字集合；采用遺傳算法求解位圖發送頻率f以及最優碼字距離序列；轉發層隨機選擇一個相鄰的轉發層節點進行轉發，根據位圖發送頻率f以及最優碼字距離序列選擇相應的數據進行編碼操作，進行碼字交換；將解碼后的數據發送給轉發層節點所對應的接收層節點等步驟。本發明增大創新碼字在網絡中的濃度，以此提高了節點接收數據的有效性。

技術領域

本發明屬于網絡通信鄰域，尤其涉及一種基于位圖碼字距離的漁業大數據分發方法。

背景技術

目前我國海洋漁業生產面臨著諸多問題如近海捕撈能力過剩、漁業資源衰退嚴重、海洋漁業生態環境破壞嚴重、漁船監管力度不夠以及救援體系不完善。針對這些有關漁業資源、漁業生態、漁業生產和海上救助等問題，我國正在大力推進海洋漁業信息化建設。漁船監管系統作為漁業信息化最主要的手段之一，其在漁船導航、安全救援、漁業生產和海上監控等方面有著廣泛的應用。隨著我國傳感器技術、物聯網技術、北斗衛星定位技術和計算機網絡技術的快速發展，北斗VMS能夠實時采集海上作業漁船的位置、速度、方向和溫度等數據。并通過衛星通信技術傳遞到地面接收站。地面接收站需要將這些數據實時地發送給各類用戶，從而實現作業漁船遠程管理和監控，進一步推動海洋漁業信息化建設。由此產生的大規模漁船信息給傳統的網絡數據傳輸帶來了巨大的挑戰。隨著用戶量及數據量的增加，地面接收站負載增大，可能造成設備和資源不堪重負，從而導致地面接收站過載而延遲響應甚至失效，最終影響到用戶體驗。

目前，漁船定位推送服務器由一臺源服務器與多臺接收服務器組成，源服務器負責接收北斗返回的串口數據，并進行解析存儲與轉發到多臺接收服務器。原始系統在TCP通信協議的基礎上采用的是C/S數據分發模式，假設源服務器將一份由h塊數據構成的文件發送給z個客戶端，則源服務器至少需要發送h*z輪，才能使所有客戶端都接收到完整的文件。原系統的數據分發模式會存在以下兩點不足：其一，源服務器壓力過大，源服務器需要實時接收衛星傳輸的數據，并將其分發給多個接收節點，因此，系統的壓力都集中在了源服務器，極易導致源服務器崩潰，最終造成系統癱瘓；其二，分發效率受TCP協議影響，該系統的數據是密集型的，而TCP協議的三次握手特性使得源服務器一次只能與一個節點建立通信鏈路，造成TCP協議在該系統中應接不暇，在一定程度上加大了延遲，影響了數據分發效率。

發明內容

本發明所要解決的問題是提供一種基于位圖碼字距離的漁業大數據分發方法，以解決現有技術中數據分發效率低的問題。

為了達到目的，本發明提供的技術方案為：

本發明涉及的一種基于位圖碼字距離的漁業大數據分發方法，包括以下步驟：

1)配置一個源節點S，N個轉發層節點以及接收層節點的信息，在每個轉發層節點R_i(i＝1，2，...，N)上初始化一個解碼數據單元集合X和一個復雜碼字集合Y，設定轉發層節點之間傳輸時初始的度的最大門限值maxdegree；

2)源節點S把漁業大數據元數據分成m份同等大小的數據塊F_i(i＝1，2，...，m)，并采用直接發送結合魯棒孤子度分布編碼方式發送各數據塊；

3)轉發層節點接收到數據塊后，將數據塊中已經解碼的原始數據存放至解碼數據單元集合X中，將未解碼的碼字存放至復雜碼字集合Y；

4)轉發層節點采用遺傳算法求解位圖發送頻率f以及最優碼字距離序列；