一種稀疏型車聯(lián)網(wǎng)場景下基于節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)值的dtn路由方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種稀疏型車聯(lián)網(wǎng)場景下基于節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)值的DTN路由方法，節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)度的作用是衡量節(jié)點自身的運行情況。在遇到其他的傳輸請求時，通信節(jié)點通過節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)值所提交的結(jié)果決定是否繼續(xù)承擔(dān)傳輸任務(wù)。真實場景中，信息節(jié)點的分布非常稀疏，整個傳輸過程很長。而本傳輸策略能夠很大程度地節(jié)省設(shè)備功耗。
【專利說明】—種稀疏型車聯(lián)網(wǎng)場景下基于節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)值的DTN路由方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，目標(biāo)是為稀疏型車聯(lián)網(wǎng)場景下制定一種特殊的DTN路由方法。
【背景技術(shù)】
[0002]稀疏型車聯(lián)網(wǎng)場景是一種路由路徑未知，不存在端到端鏈路，通信節(jié)點稀疏，通信范圍巨大的特殊通信場景。針對這種場景，之前很多的研究都沒有得到理想的解決方案。MANET總是假定有端到端的通信鏈路存在，對于這種幾乎沒有穩(wěn)定鏈路，通信節(jié)點也十分稀疏的場景并不適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對上述問題，提出一種稀疏型車聯(lián)網(wǎng)場景下基于節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)值的DTN路由方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]在稀疏型車聯(lián)網(wǎng)場景中，除了起始節(jié)點之外，偶爾有汽車(或許還有火車)從旁邊經(jīng)過，我們假設(shè)起始節(jié)點和這些經(jīng)過的車輛中都有一部相同規(guī)格的通信設(shè)備。
[0006]現(xiàn)設(shè)想:起始節(jié)點需要發(fā)送一封郵件。若起始節(jié)點在到達(dá)下一個通信區(qū)域后再發(fā)信的話，那么這封郵件的傳播速度幾乎就是自己自行車的行進(jìn)速度，如果經(jīng)過的汽車或火車能夠?qū)⒆约旱男畔⑦M(jìn)行記錄，攜帶，并轉(zhuǎn)發(fā)給其他高速運行的單位，那么自己的郵件就能以高得多的速度傳播到通信區(qū)域的邊緣并通過服務(wù)器上傳。
[0007]盡管可以將偶爾經(jīng)過的車輛視為一個個通信節(jié)點，但是，通信節(jié)點是否能起到傳輸信息的作用取決于很多方面，比如:該節(jié)點是否有充足的能源，信息字節(jié)長度，信息完整情況等等。當(dāng)這些方面的需求不能都被滿足時，通信節(jié)點很可能將信息遺失或中途丟包。因此，在模擬場景時，必須對每個節(jié)點自身的情況進(jìn)行考慮，并且進(jìn)行量化以供程序判斷，本發(fā)明將這些被量化的數(shù)值進(jìn)行篩選，規(guī)范，并形成一組有序的數(shù)據(jù)，將其命名為:節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)度:Matching and Coordination Degree of Transmission Node。
[0008]節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)度的作用是衡量節(jié)點自身的運行情況。在遇到其他的傳輸請求時，通信節(jié)點通過節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)值所提交的結(jié)果決定是否繼續(xù)承擔(dān)傳輸任務(wù)。如果不承擔(dān)傳輸任務(wù)，節(jié)點會回復(fù)一個拒絕的response。
[0009]節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)度包含以下五個變量:
[0010]1.最大存活時間:Time To Live (簡稱為TTL)
[0011]代表節(jié)點保留信息的最長時間，保留時間超過TTL后，信息被節(jié)點拋棄，節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)度中其他數(shù)值重置。單位為秒。
[0012]2.最大轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù):Max Times to Send (簡稱為 MTS)
[0013]代表信息被轉(zhuǎn)發(fā)給其他通信節(jié)點的次數(shù)。當(dāng)MTS不為零時，遇到其他節(jié)點并且接受自身發(fā)送請求之后，MTS自減一。
[0014]3.傳輸信號發(fā)送周期:Transmission Beacon Cycle (簡稱為 TBC)
[0015]代表傳輸信號發(fā)送的時間間隔，節(jié)點每隔TBC時長向外部廣播發(fā)出傳輸信號。單位為毫秒
[0016]4.剩余電量！Remaining Power (簡稱為 RP)
[0017]代表節(jié)點所剩電量。在真實場景中，每個節(jié)點的電量都是有限的，而且Jun和Ammar發(fā)現(xiàn)節(jié)點在監(jiān)聽時所耗電量接近發(fā)送信息時的百分之八十，因此要合理根據(jù)剩余電量選擇性地定期關(guān)閉節(jié)點廣播功能，而且在電量低于某個臨界值時，拒絕接受其他節(jié)點的傳輸請求。剩余電量的單位很難界定，暫時將剩余電量抽象為百分比。
[0018]5.傳輸靜默周期:Transmission Silent Cycle (簡稱為 TSC)
[0019]代表節(jié)點信息轉(zhuǎn)發(fā)一次過后，中斷廣播傳輸信號的時長。實際中TSC的持續(xù)時間取決于剩余電量(RP)，實際上:
[0020]真實靜默周期=TSC/RP
[0021]在一個TSC之后，若MTS不為零，則重新開始廣播。單位為秒。
[0022]綜上所述，得到:
[0023]MCDTN= (TTL, MTS, TBC, R P, TSC)
[0024]本發(fā)明的有益效果:
[0025]本發(fā)明將被量化的數(shù)值進(jìn)行篩選，規(guī)范，并形成一組有序的數(shù)據(jù)，將其命名為--節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)度:Matching and Coordination Degree of Transmission Node,通過節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)度的高低進(jìn)行路由策略的設(shè)置，能夠有效提高路由效率，很大程度地節(jié)省設(shè)備功耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是稀疏場景傳輸階段一說明圖。
[0027]圖2是稀疏場景傳輸階段二說明圖。
[0028]圖3是稀疏場景傳輸階段三說明圖。
[0029]圖4是稀疏場景傳輸階段四說明圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0031]由于節(jié)點分布過于稀疏，且考慮到通信設(shè)備的簡陋，一些基于歷史信息和Prophet節(jié)點的路由策略并不適用于這個場景。下面，根據(jù)圖1至圖4進(jìn)行本次所要使用的路由策略說明:
[0032]如圖1至圖4所示，我們把起始節(jié)點S和經(jīng)過他的車輛抽象為一個個通信節(jié)點，這些節(jié)點滿足:
[0033]1.節(jié)點根據(jù)節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)度決定是否接受信息傳輸或繼續(xù)進(jìn)行傳輸工作。
[0034]2.節(jié)點彼此不知道其他節(jié)點的位置，路線，節(jié)點間相遇為隨機事件。
[0035]步驟一:如圖1所示:節(jié)點S為起始節(jié)點即某人S，節(jié)點F代表經(jīng)過的車輛，節(jié)點U代表信息傳遞的目的地，假設(shè)節(jié)點S的MCDTN= (86400，99，3000, 0.8，120);節(jié)點F的MCDTN= (86400, 3，3000，0.8，120);節(jié)點U為目的地。S開始每隔3000毫秒向外界廣播傳輸
請求并進(jìn)行移動。
[0036]步驟二:如圖2所示:S節(jié)點第一次在傳輸范圍內(nèi)遇到F節(jié)點，S再一次廣播傳輸信息，F(xiàn)在收到信息后根據(jù)自身MCDTN的情況做出了接受傳輸任務(wù)的決定，并向S發(fā)出ack信號，S向F發(fā)送攜帶信息，節(jié)點S的MTS減一，節(jié)點F也開始每隔3000毫秒向外界廣播傳輸請求。
[0037]步驟三:如圖3所示:S節(jié)點和剛才接受傳輸任務(wù)的F節(jié)點分別又遇到了其他F節(jié)點，在分別進(jìn)行了類似于步驟二的行為后，又有兩個F節(jié)點成為新的傳輸節(jié)點。
[0038]步驟四:如圖4所示:S節(jié)點和其他接受傳輸任務(wù)的F節(jié)點繼續(xù)移動，終于有一個節(jié)點F到達(dá)了目的地:節(jié)點U的信號覆蓋邊緣，此F節(jié)點將信息上傳，整個傳輸過程完畢。節(jié)點U向整個傳輸模型中的對象發(fā)送Transmission Finished信息,執(zhí)行傳輸任務(wù)的節(jié)點收到此信息后舍棄信息并重置MCDTN。
[0039]在真實場景中，信息節(jié)點的分布遠(yuǎn)比圖1到圖4稀疏的多，整個傳輸過程很長。而本傳輸策略能夠很大程度地節(jié)省設(shè)備功耗。這在通信條件惡劣，沒有充足補給的環(huán)境下是非常實用的特點。
[0040]本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種稀疏型車聯(lián)網(wǎng)場景下基于節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)值的DTN路由方法，其特征是首先，計算各節(jié)點的傳輸匹配協(xié)調(diào)值，用于衡量節(jié)點自身的運行情況。在遇到其他節(jié)點的傳輸請求時，通信節(jié)點通過節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)值所提交的結(jié)果決定是否繼續(xù)承擔(dān)傳輸任務(wù)，如果不承擔(dān)傳輸任務(wù)，節(jié)點會回復(fù)一個拒絕的response。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀疏型車聯(lián)網(wǎng)場景下基于節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)值的DTN路由方法，其特征是節(jié)點傳輸匹配協(xié)調(diào)值包括最大存活時間，最大轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)，傳輸信號發(fā)送周期，剩余電量和傳輸靜默周期。
【文檔編號】H04W40/10GK103974364SQ201310044198
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月4日
【發(fā)明者】李千目, 倪辰辰, 侯君, 戚湧 申請人:無錫南理工科技發(fā)展有限公司