一種容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法及裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法及裝置。其中，該方法包括：根據(jù)容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間接觸概率計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的接觸能力度量；根據(jù)接觸能力度量計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的全局接觸能力度量；將由容遲網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)副本分發(fā)到與數(shù)據(jù)產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)的全局接觸能力度量最大的N個(gè)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)攜帶副本的節(jié)點(diǎn)接收到對(duì)該數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求時(shí)，該節(jié)點(diǎn)可以立即將副本傳送給請(qǐng)求者，最終請(qǐng)求者可以在不直接接觸數(shù)據(jù)產(chǎn)生者的情況下成功訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)，有效地提高了容遲網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)成功率。由于全局接觸能力度量大的節(jié)點(diǎn)為存儲(chǔ)空間大和通信能力強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)，因而還縮短了網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)延遲時(shí)間。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法及裝置
本專(zhuān)利技術(shù)涉及通信
，主要適用于容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法及裝置。
技術(shù)介紹
Internet網(wǎng)絡(luò)改變了人們的生活方式，對(duì)提高人們的生活質(zhì)量起到了巨大的作用。人們通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)不僅可以獲取新鮮的新聞資訊，而且也可以觀(guān)看實(shí)時(shí)的電視節(jié)目。傳統(tǒng)的Internet網(wǎng)絡(luò)以TCP/IP協(xié)議為基礎(chǔ)，TCP/IP協(xié)議作為較成熟的通信協(xié)議已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，但這并不代表傳統(tǒng)的Internet網(wǎng)絡(luò)可以適用于所有的應(yīng)用環(huán)境。隨著應(yīng)用環(huán)境的不斷變化，有一類(lèi)網(wǎng)絡(luò)變得越來(lái)越重要。但是這類(lèi)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿(mǎn)足傳統(tǒng)的Internet網(wǎng)絡(luò)所要求的持續(xù)的網(wǎng)絡(luò)連接、較短的往返傳輸延遲、對(duì)稱(chēng)的數(shù)據(jù)速率以及較低的誤碼率這些特性中的一個(gè)或者多個(gè)，這類(lèi)網(wǎng)絡(luò)通常被稱(chēng)為受限網(wǎng)絡(luò)(ConstraintNetwork)。受限網(wǎng)絡(luò)的形成原因可能有多種，包括：主機(jī)和路由器的移動(dòng)、節(jié)點(diǎn)能源耗盡、節(jié)點(diǎn)受損或者沖突。下面是受限網(wǎng)絡(luò)的幾個(gè)例子：陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)：在很多應(yīng)用場(chǎng)景中，由于節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性和通信能力是不同的，因此網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的位置可能變得很分散，但在某些時(shí)刻，這類(lèi)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡又是周期性的、可預(yù)測(cè)的。例如：一輛沿著固定路線(xiàn)行駛的公交汽車(chē)會(huì)周期性地往返于各個(gè)公交站點(diǎn)，當(dāng)它從一個(gè)站點(diǎn)行駛到另一個(gè)站點(diǎn)時(shí)，它就可以為該站點(diǎn)及其周邊的用戶(hù)提供信息交換服務(wù)。鄉(xiāng)村網(wǎng)絡(luò)：這類(lèi)網(wǎng)絡(luò)是為偏遠(yuǎn)且沒(méi)有通信設(shè)施的地區(qū)提供互聯(lián)服務(wù)的。這類(lèi)網(wǎng)絡(luò)往往需要通過(guò)通信員駕駛通信車(chē)往返于鄉(xiāng)村的各個(gè)地方來(lái)提供Internet連接，這種網(wǎng)絡(luò)的連接受到很大的制約，且Internet的訪(fǎng)問(wèn)延遲較長(zhǎng)。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)：在這類(lèi)網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點(diǎn)的能源、存儲(chǔ)空間和計(jì)算能力都十分有限。為了延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)的存活時(shí)間，這類(lèi)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)會(huì)經(jīng)常休眠和重新喚醒，這就導(dǎo)致了節(jié)點(diǎn)之間的間歇性連接的情況的產(chǎn)生，使網(wǎng)絡(luò)的連接很不穩(wěn)定。這些網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥兓l繁，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常被分割為獨(dú)立的分區(qū)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用面臨非常大的延遲，端到端的路由路徑無(wú)法保證，容遲網(wǎng)絡(luò)(DelayTolerantNetwork，DTN)是這種網(wǎng)絡(luò)的抽象化模型。目前，容遲網(wǎng)絡(luò)主要存在的問(wèn)題是數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)成功率低和數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)延遲長(zhǎng)，無(wú)法較好地滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法及裝置，它不僅能夠提高容遲網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)成功率，而且還能縮短網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)延遲時(shí)間。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法，包括：根據(jù)容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間接觸概率計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的接觸能力度量；根據(jù)所述接觸能力度量計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的全局接觸能力度量；將由容遲網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)副本分發(fā)到與所述數(shù)據(jù)產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)的全局接觸能力度量最大的N個(gè)節(jié)點(diǎn)。進(jìn)一步地，還包括：計(jì)算容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間的接觸率；根據(jù)所述接觸率計(jì)算所述容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間接觸概率。進(jìn)一步地，所述計(jì)算容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間的接觸率，包括：根據(jù)公式計(jì)算得到容遲網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)s之間的接觸率λis；其中，Tsmax為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)s的起始接觸時(shí)刻；Tsmin為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)s的最終接觸時(shí)刻；Ls為節(jié)點(diǎn)s與節(jié)點(diǎn)i在Tsmax和Tsmin之間接觸的總次數(shù)。進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述接觸率計(jì)算所述容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間接觸概率，包括：根據(jù)公式計(jì)算單跳節(jié)點(diǎn)之間的接觸概率Pa；其中，X為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)s之間的接觸時(shí)刻；t為當(dāng)前時(shí)刻；Td為數(shù)據(jù)副本d的生存時(shí)間；根據(jù)Pa計(jì)算多跳節(jié)點(diǎn)之間的接觸概率Pm，且計(jì)算公式為：其中，r為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)s之間的跳數(shù)，λk為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)s在第k跳和第k+1跳之間的接觸率；所述根據(jù)容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間接觸概率計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的接觸能力度量，包括：根據(jù)Pm計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的接觸能力度量。進(jìn)一步地，包括：根據(jù)公式計(jì)算節(jié)點(diǎn)i的接觸能力度量Ci；其中，Ni為節(jié)點(diǎn)i可以到達(dá)的已知的節(jié)點(diǎn)集合；Pis(Td-t)為從t時(shí)刻算起Td-t時(shí)間內(nèi)節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)s之間的接觸概率。進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述接觸能力度量計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的全局接觸能力度量，包括：根據(jù)公式計(jì)算得到節(jié)點(diǎn)i的全局接觸能力度量；其中，Nc初始為空集；Pis(T)為從當(dāng)前時(shí)刻算起T時(shí)間內(nèi)節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)s之間的接觸概率；s∈Ni\Nc表示節(jié)點(diǎn)s是Ni除Nc之外的節(jié)點(diǎn)；將與所述數(shù)據(jù)產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)的全局接觸能力度量最大的節(jié)點(diǎn)依次添加到集合Nc中，重復(fù)計(jì)算Ci直至集合Nc中有N個(gè)節(jié)點(diǎn)。本專(zhuān)利技術(shù)還提供了一種容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)裝置，包括：接觸能力度量計(jì)算模塊，適于根據(jù)容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間接觸概率計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的接觸能力度量；全局接觸能力度量計(jì)算模塊，適于根據(jù)所述接觸能力度量計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的全局接觸能力度量；數(shù)據(jù)分發(fā)模塊，適于將由容遲網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)副本分發(fā)到與所述數(shù)據(jù)產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)的全局接觸能力度量最大的N個(gè)節(jié)點(diǎn)。進(jìn)一步地，還包括：接觸率計(jì)算模塊，適于計(jì)算容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間的接觸率；接觸概率計(jì)算模塊，適于根據(jù)所述接觸率計(jì)算所述容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間接觸概率。進(jìn)一步地，所述接觸能力度量計(jì)算模塊，具體適于根據(jù)公式計(jì)算節(jié)點(diǎn)i的接觸能力度量Ci；其中，Ni為節(jié)點(diǎn)i可以到達(dá)的已知的節(jié)點(diǎn)集合；Pis(Td-t)為從t時(shí)刻算起Td-t時(shí)間內(nèi)節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)s之間的接觸概率。進(jìn)一步地，所述全局接觸能力度量模塊，具體適于根據(jù)公式計(jì)算得到節(jié)點(diǎn)i的全局接觸能力度量；其中，Nc初始為空集；Pis(T)為從當(dāng)前時(shí)刻算起T時(shí)間內(nèi)節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)s之間的接觸概率；s∈Ni\Nc表示節(jié)點(diǎn)s是Ni除Nc之外的節(jié)點(diǎn)；將與所述數(shù)據(jù)產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)的全局接觸能力度量最大的節(jié)點(diǎn)依次添加到集合Nc中，重復(fù)計(jì)算Ci直至集合Nc中有N個(gè)節(jié)點(diǎn)。本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果在于：本專(zhuān)利技術(shù)提供的容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法及裝置，計(jì)算得到容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的全局接觸能力度量，并基于全局接觸能力度量將由容遲網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)副本分發(fā)到與數(shù)據(jù)產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)的全局接觸能力度量最大的N個(gè)節(jié)點(diǎn)中。當(dāng)攜帶副本的節(jié)點(diǎn)接收到對(duì)該數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求時(shí)，該節(jié)點(diǎn)可以立即將副本傳送給請(qǐng)求者，最終請(qǐng)求者可以在不直接接觸數(shù)據(jù)產(chǎn)生者的情況下成功訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)，有效地提高了容遲網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)成功率。由于全局接觸能力度量大的節(jié)點(diǎn)為存儲(chǔ)空間大和通信能力強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)，因而還縮短了網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)延遲時(shí)間。附圖說(shuō)明圖1為本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例提供的容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法的流程圖；圖2為本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例提供的容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例提供的容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法中步驟S140、步驟S150和步驟S160的詳細(xì)流程圖。具體實(shí)施方式為進(jìn)一步闡述本專(zhuān)利技術(shù)為達(dá)成預(yù)定專(zhuān)利技術(shù)目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)提出的容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法及裝置的具體實(shí)施方式及工作原理進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例提供的容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法，包括：步驟S110：計(jì)算容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間的接觸率；本步驟具體包括：根據(jù)公式計(jì)算得到容遲網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)s之間的接觸率λis；其中，Tsmax為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)s的起始接觸時(shí)刻；Tsmin為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)s的最終接觸時(shí)刻；Ls為節(jié)點(diǎn)s與節(jié)點(diǎn)i在Tsmax和Tsmin之間接觸的總次數(shù)。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，可以先根據(jù)實(shí)際的容遲網(wǎng)絡(luò)建立基于接觸圖的網(wǎng)絡(luò)模型，再根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)模型建立單跳網(wǎng)絡(luò)信息表和多跳網(wǎng)絡(luò)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法，其特征在于，包括：根據(jù)容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間接觸概率計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的接觸能力度量；根據(jù)所述接觸能力度量計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的全局接觸能力度量；將由容遲網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)副本分發(fā)到與所述數(shù)據(jù)產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)的全局接觸能力度量最大的N個(gè)節(jié)點(diǎn)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法，其特征在于，包括：根據(jù)容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間接觸概率計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的接觸能力度量；根據(jù)所述接觸能力度量計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的全局接觸能力度量；將由容遲網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)副本分發(fā)到與所述數(shù)據(jù)產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)的全局接觸能力度量最大的N個(gè)節(jié)點(diǎn)。2.如權(quán)利要求1所述的容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法，其特征在于，還包括：計(jì)算容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間的接觸率；根據(jù)所述接觸率計(jì)算所述容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間接觸概率。3.如權(quán)利要求2所述的容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法，其特征在于，所述計(jì)算容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間的接觸率，包括：根據(jù)公式計(jì)算得到容遲網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)s之間的接觸率λis，其中，Tsmax為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)s的起始接觸時(shí)刻，Tsmin為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)s的最終接觸時(shí)刻，Ls為節(jié)點(diǎn)s與節(jié)點(diǎn)i在Tsmax和Tsmin之間接觸的總次數(shù)。4.如權(quán)利要求3所述的容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述接觸率計(jì)算所述容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間接觸概率，包括：根據(jù)公式Pa(X≤Td)＝1-e-λis(Td-t)計(jì)算單跳節(jié)點(diǎn)之間的接觸概率Pa，其中，X為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)s之間的接觸時(shí)刻，t為當(dāng)前時(shí)刻，Td為數(shù)據(jù)副本d的生存時(shí)間；根據(jù)Pa計(jì)算多跳節(jié)點(diǎn)之間的接觸概率Pm，且計(jì)算公式為：其中，r為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)s之間的跳數(shù)，λk為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)s在第k跳和第k+1跳之間的接觸率；所述根據(jù)容遲網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間接觸概率計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的接觸能力度量，包括：根據(jù)Pm計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的接觸能力度量。5.如權(quán)利要求4所述的容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法，其特征在于，所述根據(jù)Pm計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的接觸能力度量，包括：根據(jù)公式計(jì)算節(jié)點(diǎn)i的接觸能力度量Ci，其中，Ni為節(jié)點(diǎn)i可以到達(dá)的已知的節(jié)點(diǎn)集合，Pis(Td-t)為從t時(shí)刻算起Td-t時(shí)間內(nèi)節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：石柯，陳洪生，李稥凱，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：華中科技大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：湖北;42