專利名稱：一種輕型機(jī)步野戰(zhàn)旅場(chǎng)景下的dtn路由策略的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輕型機(jī)步野戰(zhàn)旅場(chǎng)景下的DTN路由策略。
背景技術(shù)：
DTN(Delay Tolerant Networks)為延遲容忍網(wǎng)絡(luò)，在一些特定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下如星際網(wǎng)絡(luò)，軍事Ad hoc網(wǎng)絡(luò)，傳感器網(wǎng)絡(luò)，車輛Ad hoc網(wǎng)絡(luò)，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)斷開的現(xiàn)象，導(dǎo)致報(bào)文在傳輸過程中不能確保端到端的路徑，所以DTN通常被用來實(shí)現(xiàn)惡劣或受干擾環(huán)境下的無線數(shù)據(jù)傳輸。輕型機(jī)步野戰(zhàn)旅場(chǎng)景是一種路由路徑部分已知，不存在端到端鏈路，通信資源稀缺，并對(duì)通信保密性要求極高的特殊通信場(chǎng)景。針對(duì)這種場(chǎng)景，之前很多的研究都沒有得到理想的解決方案。在已知的基于“數(shù)據(jù)騾”和“郵遞”agent的DTN路由策略中，總是不可避免地遇到一個(gè)問題這些承擔(dān)節(jié)點(diǎn)間通信任務(wù)的單位往往被所有節(jié)點(diǎn)共享，因此相應(yīng)的算法要對(duì)所有節(jié)點(diǎn)間的通信需求做出均衡。輕型機(jī)步野戰(zhàn)旅場(chǎng)景中的通信場(chǎng)景模型如下所述在一片通信資源極度稀缺的區(qū)域內(nèi)(如某山區(qū))，一支小隊(duì)正在進(jìn)行特殊任務(wù)，小隊(duì)人員分為若干個(gè)的行動(dòng)小組和一個(gè)指揮部，小組近似弧狀分散在山區(qū)內(nèi)的不同區(qū)域，指揮部位于小組位置構(gòu)成的類圓的圓心。由于對(duì)行動(dòng)的隱秘性有很高要求，每一個(gè)行動(dòng)小組都沒有攜帶長(zhǎng)距離移動(dòng)設(shè)備，而所有的行動(dòng)小組都處在彼此和指揮部的視距范圍之外，因此無法使用旗語等特殊通信手段。指揮部和行動(dòng)小組，行動(dòng)小組彼此之間都不存在端到端網(wǎng)絡(luò)，但指揮部知道每一個(gè)行動(dòng)小組的位置。在這個(gè)場(chǎng)景中，所有的行動(dòng)小組之間無法直接聯(lián)系，所有的通信資源都集中在指揮部。在輕型機(jī)步野戰(zhàn)旅場(chǎng)景中，首先，感染路由策略無法使用，因?yàn)槊總€(gè)行動(dòng)小組有嚴(yán)格的行進(jìn)順序，彼此處于直接通信區(qū)域之外也是刻意安排的；噴射等待路由策略要求信息源，即指揮部一次發(fā)出多個(gè)數(shù)據(jù)副本，并在區(qū)域內(nèi)進(jìn)行隨機(jī)移動(dòng)，在這個(gè)場(chǎng)景里，指揮部只有極為有限的通信資源，而且多個(gè)數(shù)據(jù)副本在進(jìn)行等待過程時(shí)很有可能向外界暴露指揮部位置。另外一些基于歷史信息的路由策略也由于場(chǎng)景的局限性和小組節(jié)點(diǎn)間不能直接通信的緣故無法部署在本場(chǎng)景中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的
為了能夠在輕型機(jī)步野戰(zhàn)旅場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)指揮部和小組直接通信，避免通信信息被所有節(jié)點(diǎn)共享而提出的一種輕型機(jī)步野戰(zhàn)旅場(chǎng)景下基于直屬數(shù)據(jù)信使的DTN路由策略。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案
本發(fā)明提出一種適合輕型機(jī)步野戰(zhàn)旅場(chǎng)景中應(yīng)用的通信單位，直屬數(shù)據(jù)信使DDF(Dedicated Data Ferry)來完成整個(gè)小隊(duì)的信息通信和串聯(lián)任務(wù)。在此場(chǎng)景下，指揮部好比整個(gè)小隊(duì)的大腦和信息中樞，各小組所有的信息都要反饋到指揮部以便指揮部做出進(jìn)一步指示，并且小組之間的通信必須經(jīng)由指揮部代為完成。一個(gè)DDF應(yīng)該包含以下信息1.路由序列 RQ (Routing Queue)
路由序列RQ代表DDF進(jìn)行移動(dòng)的順序，由傳輸節(jié)點(diǎn)的序號(hào)組成,路由序列的第一位和最后一位只能是源節(jié)點(diǎn)。2.傳輸信息序列 PIQ (Post Info Queue)
傳輸信息序列PIQ代表DDF傳輸給各個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息，每當(dāng)DDF到達(dá)一個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)時(shí)，將數(shù)據(jù)源給此節(jié)點(diǎn)的信息傳輸完畢后，會(huì)將信息從信息序列中消除，因此，直屬數(shù)據(jù)信使DDF，嚴(yán)格地被數(shù)據(jù)源控制，數(shù)據(jù)源之外的其他節(jié)點(diǎn)不能對(duì)DDF進(jìn)行單獨(dú)的傳輸請(qǐng)求，數(shù)據(jù)源在DDF發(fā)送時(shí)為其填寫完整的路由表，DDF嚴(yán)格按照路由表提供的路由順序進(jìn)行移動(dòng)，并最終返回到數(shù)據(jù)源。直屬數(shù)據(jù)信使路由策略按照以下步驟進(jìn)行
[1]初始化指揮部為源節(jié)點(diǎn)，包括數(shù)據(jù)源、一個(gè)以上的直屬傳輸節(jié)點(diǎn)和行動(dòng)小組為通信節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)滿足節(jié)點(diǎn)在直屬數(shù)據(jù)信使行動(dòng)時(shí)保持對(duì)指揮部的相對(duì)靜止；指揮部知道節(jié)點(diǎn)的具體位置，控制直屬數(shù)據(jù)信使，指揮部將數(shù)據(jù)源在直屬數(shù)據(jù)信使發(fā)送時(shí)導(dǎo)入，為直屬數(shù)據(jù)信使填寫完整的路由表和各個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息；
[2]直屬數(shù)據(jù)信使到達(dá)每個(gè)節(jié)點(diǎn)，將數(shù)據(jù)信息傳遞后，在路由表中刪除此節(jié)點(diǎn)的路由和傳輸給此節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息，直屬數(shù)據(jù)信使按照路由表提供的路由順序進(jìn)行移動(dòng)，直至傳輸信息序列被清空，數(shù)據(jù)源之外的其他節(jié)點(diǎn)不能對(duì)直屬數(shù)據(jù)信使進(jìn)行單獨(dú)的傳輸請(qǐng)求；
[3]直屬數(shù)據(jù)信使最終返回到源節(jié)點(diǎn)，等待新的傳輸任務(wù)。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的直屬數(shù)據(jù)信使的DNT路由策略，其傳輸過程屬于已知路由路徑的DTN策略，具有傳輸效率高，傳輸干擾小的特點(diǎn)，適合應(yīng)用在通信環(huán)境極度惡劣的一些科研，軍事行動(dòng)中。


圖1是基于直屬數(shù)據(jù)信使的DTN路由策略圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。在本場(chǎng)景中，所有小組節(jié)點(diǎn)間不能進(jìn)行直接通信，而且由于資源有限，指揮中心放出的通信單位要保證最大程度地返回?cái)?shù)據(jù)源。如圖1所示，我們把指揮部，直屬傳輸節(jié)點(diǎn)和各個(gè)行動(dòng)小組抽象為通信節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)滿足1.節(jié)點(diǎn)1至8在DDF行動(dòng)時(shí)保持對(duì)指揮部的相對(duì)靜止。2.指揮部知道節(jié)點(diǎn)I至8的具體位置，并在DDF的尋徑中體現(xiàn)出來。下面，結(jié)合圖1說明一種基于直屬數(shù)據(jù)信使的DTN路由策略
步驟一節(jié)點(diǎn)CMD代表指揮部，節(jié)點(diǎn)DDF代表指揮部數(shù)據(jù)源放出的指數(shù)數(shù)據(jù)信使，節(jié)點(diǎn)I至節(jié)點(diǎn)8分布在以S為圓心的近似圓弧上，初始路由序列為1、3、5、7、8、0，0代表指揮部。傳輸信息序列為ml、m3、m5、m7、m8。步驟二 DDF按照路由表到達(dá)節(jié)點(diǎn)1，向節(jié)點(diǎn)I傳輸數(shù)據(jù)確認(rèn)完畢后，從路由表中刪除1，從傳輸信息序列中刪除ml，繼續(xù)向節(jié)點(diǎn)3移動(dòng)。DDF按照上述步驟依次到達(dá)節(jié)點(diǎn)3、5、7、8。將數(shù)據(jù)傳輸給節(jié)點(diǎn)八并確認(rèn)完畢后，路由序列為0。傳輸信息序列被清空。

步驟三DDF從節(jié)點(diǎn)8返回指揮部CMD。等待新的傳輸任務(wù)。在真實(shí)場(chǎng)景中，DDF可以是無人機(jī)，機(jī)器人，甚至是傳令兵。
權(quán)利要求
1.一種輕型機(jī)步野戰(zhàn)旅場(chǎng)景下的DTN路由策略，其區(qū)別在于節(jié)點(diǎn)通信模型包含一個(gè)以上的直屬數(shù)據(jù)信使和基于直屬數(shù)據(jù)信使的DTN路由策略，一個(gè)直屬數(shù)據(jù)信使包含路由序列和傳輸信息序列，路由序列代表進(jìn)行移動(dòng)的順序，由傳輸節(jié)點(diǎn)的序號(hào)組成，路由序列的第一位和最后一位是源節(jié)點(diǎn)；傳輸信息序列包含傳輸給各個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息；直屬數(shù)據(jù)信使路由策略按照以下步驟進(jìn)行 [1]初始化指揮部為源節(jié)點(diǎn)，包括數(shù)據(jù)源、一個(gè)以上的直屬傳輸節(jié)點(diǎn)和行動(dòng)小組為通信節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)滿足節(jié)點(diǎn)在直屬數(shù)據(jù)信使行動(dòng)時(shí)保持對(duì)指揮部的相對(duì)靜止；指揮部知道節(jié)點(diǎn)的具體位置，控制直屬數(shù)據(jù)信使，指揮部將數(shù)據(jù)源在直屬數(shù)據(jù)信使發(fā)送時(shí)導(dǎo)入，為直屬數(shù)據(jù)信使填寫完整的路由表和各個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息； [2]直屬數(shù)據(jù)信使到達(dá)每個(gè)節(jié)點(diǎn)，將數(shù)據(jù)信息傳遞后，在路由表中刪除此節(jié)點(diǎn)的路由和傳輸給此節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息，直屬數(shù)據(jù)信使按照路由表提供的路由順序進(jìn)行移動(dòng)，直至傳輸信息序列被清空，數(shù)據(jù)源之外的其他節(jié)點(diǎn)不能對(duì)直屬數(shù)據(jù)信使進(jìn)行單獨(dú)的傳輸請(qǐng)求； [3]直屬數(shù)據(jù)信使最終返回到源節(jié)點(diǎn)，等待新的傳輸任務(wù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕型機(jī)步野戰(zhàn)旅場(chǎng)景下的DTN路由策略，其區(qū)別在于源節(jié)點(diǎn)位于其他節(jié)點(diǎn)的中心，其他節(jié)點(diǎn)分布在以源節(jié)點(diǎn)為圓心的近似圓弧上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕型機(jī)步野戰(zhàn)旅場(chǎng)景下的DTN路由策略，其區(qū)別在于直屬數(shù)據(jù)信使無人機(jī)、機(jī)器人或傳令兵。
全文摘要
本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種輕型機(jī)步野戰(zhàn)旅場(chǎng)景下的基于直屬數(shù)據(jù)信使DTN路由策略。直屬數(shù)據(jù)信使包含路由序列和傳輸信息序列，路由序列代表移動(dòng)順序，由傳輸節(jié)點(diǎn)的序號(hào)組成，路由序列的第一位和最后一位只能是源節(jié)點(diǎn)。傳輸信息序列代表DDF傳輸給各個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息，當(dāng)DDF到達(dá)一個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)時(shí)，將數(shù)據(jù)源給此節(jié)點(diǎn)的信息傳輸完畢后，會(huì)將信息從信息序列中消除，數(shù)據(jù)源控制直屬數(shù)據(jù)信使，其他節(jié)點(diǎn)不能對(duì)DDF進(jìn)行單獨(dú)的傳輸請(qǐng)求，DDF按照路由表提供的路由順序進(jìn)行移動(dòng)，并最終返回到數(shù)據(jù)源。本發(fā)明的直屬數(shù)據(jù)信使的DNT路由策略，具有傳輸效率高，傳輸干擾小的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04W40/04GK103037466SQ201210547059
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者李千目, 倪辰辰, 侯君, 戚湧, 李宗骍, 劉浩 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)連云港研究院