一種機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及機(jī)會網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，更具體設(shè)及一種機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著智能終端的普及W及隨之而來的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅猛增長，預(yù)期至2015年 將有71億臺移動設(shè)備，會在2010~2015年期間將集中式移動網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量增至26 倍。在城市商業(yè)中屯、、校園社區(qū)、車站等移動終端稠密區(qū)域，移動用戶的需求常引起大量蜂 窩數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，所需數(shù)據(jù)量會超過蜂窩網(wǎng)絡(luò)的承載能力，使基站負(fù)載嚴(yán)重，從而降低網(wǎng)絡(luò)質(zhì) 量，部分時段更是導(dǎo)致請求業(yè)務(wù)無法響應(yīng)的問題。為了減羥基站負(fù)載，提高移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服 務(wù)質(zhì)量，有必要采用合理有效的分流措施。此外，即使基站本身可W滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)請求，但 考慮到終端用戶自身的主觀選擇，某些業(yè)務(wù)并不考慮使用移動運營商提供的服務(wù)，該個時 候也可W另辟其他數(shù)據(jù)傳輸方式。
[0003] 機(jī)會網(wǎng)絡(luò)（opportunity network)的概念來源于延遲容忍網(wǎng)絡(luò)Delay Tolerant Network值TN)。它不需要源節(jié)點和目的節(jié)點之間存在完整路徑，利用節(jié)點移動帶來的相遇 機(jī)會實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的、時延和分裂可容忍的自組織網(wǎng)絡(luò)。機(jī)會網(wǎng)絡(luò)不同于傳統(tǒng)多跳網(wǎng)絡(luò)，它 的節(jié)點不是被統(tǒng)一部署的，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和節(jié)點初始位置未進(jìn)行預(yù)先設(shè)置，源節(jié)點和目的節(jié)點 之間的路徑事先不能確定。機(jī)會網(wǎng)絡(luò)利用節(jié)點移動形成的通信機(jī)會逐跳傳輸信息，存 儲一攜帶一轉(zhuǎn)發(fā)"的路由模式實現(xiàn)節(jié)點間通信。機(jī)會網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用場景主要為無法建立 全連通網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境，如星際網(wǎng)絡(luò)通信、偏遠(yuǎn)地區(qū)網(wǎng)絡(luò)傳輸、便攜設(shè)備組網(wǎng)、車載通信網(wǎng)、野生 動物追蹤、軍用自組織網(wǎng)絡(luò)等。同時，隨著物聯(lián)網(wǎng)的廣泛興起，某些場景下需要非全連通網(wǎng) 絡(luò)能夠提供成本較低、部署快捷的通信服務(wù)。
[0004] 然而，機(jī)會網(wǎng)絡(luò)是一種資源高度受限的網(wǎng)絡(luò)，并且由于節(jié)點運動的無規(guī)則性、分布 不均勻性、節(jié)點本地資源受限導(dǎo)致通信關(guān)閉等諸多原因，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)大多時候可能不存在端 到端鏈接W及資源稀缺的特征，使傳統(tǒng)的路由算法無法適用。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點自私性和惡意 節(jié)點的存在對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)募顧C(jī)制提出了迫切需求。
[0005] 蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，為減羥基站負(fù)載，國內(nèi)外相關(guān)人±做了一些研究，解決方案大致分為 =類；一類是借助wifi熱點，但考慮到現(xiàn)實情況，移動用戶接觸wifi熱點的概率并不高，所 W該類方案有一定的局限性；另一類方案是通過激勵策略，延長用戶等待時間，此類方案沒 有實質(zhì)性的解決基站負(fù)載過重問題，不能滿足移動用戶日益增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求；最后一 類是利用機(jī)會網(wǎng)絡(luò)，但是沒有利用基站的集中管理能力，并且由于連接的不確定性導(dǎo)致數(shù) 據(jù)的傳輸成功率很低。
[0006] 另外，在傳統(tǒng)的機(jī)會網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議中，對于節(jié)點的判決往往單一化，即機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中 所有的節(jié)點的地位都是對等的。然而在現(xiàn)實場景中，社區(qū)內(nèi)節(jié)點的移動規(guī)律不盡相同，有些 節(jié)點在時間和空間的相對穩(wěn)定，而有些節(jié)點則具有很強(qiáng)的移動性，且移動范圍大，無法直觀 獲得潛在的移動規(guī)律。目前國內(nèi)外研究主要集中在提高DTN網(wǎng)絡(luò)傳輸成功率。但現(xiàn)有的機(jī) 會網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議各自有比較大的局限。例如；洪泛路由對資源的消耗極大（包括內(nèi)存占用 和帶寬使用等），在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)中也存在著很大的隨機(jī)性與不確定性；基于相遇概率預(yù)測的 路由（如PROP肥T協(xié)議）雖然減少了了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)當(dāng)中的盲目性，但當(dāng)節(jié)點由于移動速度慢 和移動范圍有局部性時將會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)"慢啟動"，造成了數(shù)據(jù)包傳輸?shù)木薮笱訒r；基于編碼 改進(jìn)的路由雖然在鏈路頻繁斷裂的情況下提高了數(shù)據(jù)成功發(fā)送率，但是對節(jié)點的運算處理 能力要求較高，該樣也會消耗大量的系統(tǒng)資源；基于社區(qū)結(jié)構(gòu)的層次化路由協(xié)議雖然提高 了網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性和效率，但同時也增加了網(wǎng)絡(luò)的管理開銷，同時對于簇管理節(jié)點的要求 也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通節(jié)點的要求，增加了實現(xiàn)的困難和局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007](一）要解決的技術(shù)問題
[000引本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何在保證資源消耗小、延時小的前提下，提高機(jī)會 網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒β省?br>[0009] (二）技術(shù)方案
[0010] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在 于，包括W下步驟：
[0011] S1、有數(shù)據(jù)需求的節(jié)點為數(shù)據(jù)需求節(jié)點，所述數(shù)據(jù)需求節(jié)點發(fā)送訂閱請求給基 站；
[0012] S2、所述基站提取所述訂閱請求的興趣屬性，并根據(jù)所述興趣屬性生成檢索編 號；
[0013] S3、所述基站根據(jù)所述檢索編號查詢得到匹配的數(shù)據(jù)節(jié)點，并向所述數(shù)據(jù)節(jié)點發(fā) 送征求通知；
[0014] S4、所述數(shù)據(jù)節(jié)點收到所述征求通知，若同意發(fā)送數(shù)據(jù)給所述需求節(jié)點，則為響應(yīng) 節(jié)點，并發(fā)送資源響應(yīng)給所述基站；
[0015] S5、所述基站結(jié)合所述響應(yīng)節(jié)點的運動信息和所述響應(yīng)節(jié)點的信譽值選定數(shù)據(jù)源 節(jié)點；
[0016] S6、所述數(shù)據(jù)源節(jié)點將數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)據(jù)需求節(jié)點。
[0017] 優(yōu)選地，所述訂閱請求還包括數(shù)據(jù)需求節(jié)點編號、所述訂閱請求的產(chǎn)生時間、所述 訂閱請求的有效時長W及所述訂閱請求的重復(fù)發(fā)送次數(shù)；
[001引所述征求通知包括所述數(shù)據(jù)需求節(jié)點編號、所述檢索編號、所述征求通知的產(chǎn)生 時間、所述征求通知的有效時長W及所述征求通知的重復(fù)發(fā)送次數(shù)；
[0019] 所述資源響應(yīng)包括所述響應(yīng)節(jié)點的編號、所述檢索編號、所述資源響應(yīng)的產(chǎn)生時 間W及所述資源響應(yīng)的有效時長。
[0020] 優(yōu)選地，所述興趣屬性包括文件名、關(guān)鍵詞W及作者；
[0021] 所述檢索編號為所述基站利用哈希函數(shù)，結(jié)合所述興趣屬性計算的得到。
[0022] 優(yōu)選地，所述基站收集節(jié)點的地理位置信息、節(jié)點數(shù)據(jù)信息W及節(jié)點相遇信息；
[0023] 所述地理位置信息包括節(jié)點的地理位置、節(jié)點的運動方向W及節(jié)點的運動速度；
[0024] 所述節(jié)點數(shù)據(jù)信息包括檢索編號、數(shù)據(jù)大小、存儲數(shù)據(jù)的節(jié)點編號、訪問頻次W及 節(jié)點所述小區(qū)編號；
[0025] 所述節(jié)點相遇信息包括與其相遇的節(jié)點的編號、相遇的位置、相遇持續(xù)時間W及 與相遇節(jié)點交換的數(shù)據(jù)的檢索編號。
[0026] 優(yōu)選地，所述步驟S5中選定數(shù)據(jù)源節(jié)點的具體步驟為：
[0027] S51、連接所述響應(yīng)節(jié)點與所述數(shù)據(jù)需求節(jié)點，形成的連線與所述響應(yīng)節(jié)點的運動 速度的夾角a，所述連線與所述數(shù)據(jù)需求節(jié)點的運動速度的夾角為0 ;
[0028] S52、若所述夾角a與夾角P的和大于或等于90度，則拋棄所述響應(yīng)節(jié)點；否則 計算所述響應(yīng)節(jié)點與所述數(shù)據(jù)需求節(jié)點之間的相向運動速率，公式為：
[002引 V&。= V、. X co