一种容迟网络的数据分发方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及通信技术领域，公开了一种容迟网络的数据分发方法及装置。其中，该方法包括：根据容迟网络中各节点之间接触概率计算各节点的接触能力度量；根据接触能力度量计算各节点的全局接触能力度量；将由容迟网络中的数据产生节点产生的数据副本分发到与数据产生节点的全局接触能力度量最大的N个节点。当携带副本的节点接收到对该数据的访问请求时，该节点可以立即将副本传送给请求者，最终请求者可以在不直接接触数据产生者的情况下成功访问数据，有效地提高了容迟网络中的数据的访问成功率。由于全局接触能力度量大的节点为存储空间大和通信能力强的节点，因而还缩短了网络中数据的访问延迟时间。

【技术实现步骤摘要】
一种容迟网络的数据分发方法及装置
本专利技术涉及通信
，主要适用于容迟网络的数据分发方法及装置。
技术介绍
Internet网络改变了人们的生活方式，对提高人们的生活质量起到了巨大的作用。人们通过Internet网络不仅可以获取新鲜的新闻资讯，而且也可以观看实时的电视节目。传统的Internet网络以TCP/IP协议为基础，TCP/IP协议作为较成熟的通信协议已经在全球范围内得到了广泛应用，但这并不代表传统的Internet网络可以适用于所有的应用环境。随着应用环境的不断变化，有一类网络变得越来越重要。但是这类网络无法满足传统的Internet网络所要求的持续的网络连接、较短的往返传输延迟、对称的数据速率以及较低的误码率这些特性中的一个或者多个，这类网络通常被称为受限网络(ConstraintNetwork)。受限网络的形成原因可能有多种，包括：主机和路由器的移动、节点能源耗尽、节点受损或者冲突。下面是受限网络的几个例子：陆地移动网络：在很多应用场景中，由于节点的移动性和通信能力是不同的，因此网络中节点的位置可能变得很分散，但在某些时刻，这类网络中节点的运动轨迹又是周期性的、可预测的。例如：一辆沿着固定路线行驶的公交汽车会周期性地往返于各个公交站点，当它从一个站点行驶到另一个站点时，它就可以为该站点及其周边的用户提供信息交换服务。乡村网络：这类网络是为偏远且没有通信设施的地区提供互联服务的。这类网络往往需要通过通信员驾驶通信车往返于乡村的各个地方来提供Internet连接，这种网络的连接受到很大的制约，且Internet的访问延迟较长。无线传感器网络：在这类网络中，传感器节点的能源、存储空间和计算能力都十分有限。为了延长节点的存活时间，这类网络中的节点会经常休眠和重新唤醒，这就导致了节点之间的间歇性连接的情况的产生，使网络的连接很不稳定。这些网络的拓扑变化频繁，网络经常被分割为独立的分区，网络应用面临非常大的延迟，端到端的路由路径无法保证，容迟网络(DelayTolerantNetwork，DTN)是这种网络的抽象化模型。目前，容迟网络主要存在的问题是数据访问成功率低和数据访问延迟长，无法较好地满足用户对数据访问的需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种容迟网络的数据分发方法及装置，它不仅能够提高容迟网络中的数据的访问成功率，而且还能缩短网络中数据的访问延迟时间。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种容迟网络的数据分发方法，包括：根据容迟网络中各节点之间接触概率计算各节点的接触能力度量；根据所述接触能力度量计算各节点的全局接触能力度量；将由容迟网络中的数据产生节点产生的数据副本分发到与所述数据产生节点的全局接触能力度量最大的N个节点。进一步地，还包括：计算容迟网络中各节点之间的接触率；根据所述接触率计算所述容迟网络中各节点之间接触概率。进一步地，所述计算容迟网络中各节点之间的接触率，包括：根据公式计算得到容迟网络中节点i和节点s之间的接触率λis；其中，Tsmax为节点i和节点s的起始接触时刻；Tsmin为节点i和节点s的最终接触时刻；Ls为节点s与节点i在Tsmax和Tsmin之间接触的总次数。进一步地，所述根据所述接触率计算所述容迟网络中各节点之间接触概率，包括：根据公式计算单跳节点之间的接触概率Pa；其中，X为节点i和节点s之间的接触时刻；t为当前时刻；Td为数据副本d的生存时间；根据Pa计算多跳节点之间的接触概率Pm，且计算公式为：其中，r为节点i与节点s之间的跳数，λk为节点i与节点s在第k跳和第k+1跳之间的接触率；所述根据容迟网络中各节点之间接触概率计算各节点的接触能力度量，包括：根据Pm计算各节点的接触能力度量。进一步地，包括：根据公式计算节点i的接触能力度量Ci；其中，Ni为节点i可以到达的已知的节点集合；Pis(Td-t)为从t时刻算起Td-t时间内节点i和节点s之间的接触概率。进一步地，所述根据所述接触能力度量计算各节点的全局接触能力度量，包括：根据公式计算得到节点i的全局接触能力度量；其中，Nc初始为空集；Pis(T)为从当前时刻算起T时间内节点i和节点s之间的接触概率；s∈Ni\Nc表示节点s是Ni除Nc之外的节点；将与所述数据产生节点的全局接触能力度量最大的节点依次添加到集合Nc中，重复计算Ci直至集合Nc中有N个节点。本专利技术还提供了一种容迟网络的数据分发装置，包括：接触能力度量计算模块，适于根据容迟网络中各节点之间接触概率计算各节点的接触能力度量；全局接触能力度量计算模块，适于根据所述接触能力度量计算各节点的全局接触能力度量；数据分发模块，适于将由容迟网络中的数据产生节点产生的数据副本分发到与所述数据产生节点的全局接触能力度量最大的N个节点。进一步地，还包括：接触率计算模块，适于计算容迟网络中各节点之间的接触率；接触概率计算模块，适于根据所述接触率计算所述容迟网络中各节点之间接触概率。进一步地，所述接触能力度量计算模块，具体适于根据公式计算节点i的接触能力度量Ci；其中，Ni为节点i可以到达的已知的节点集合；Pis(Td-t)为从t时刻算起Td-t时间内节点i和节点s之间的接触概率。进一步地，所述全局接触能力度量模块，具体适于根据公式计算得到节点i的全局接触能力度量；其中，Nc初始为空集；Pis(T)为从当前时刻算起T时间内节点i和节点s之间的接触概率；s∈Ni\Nc表示节点s是Ni除Nc之外的节点；将与所述数据产生节点的全局接触能力度量最大的节点依次添加到集合Nc中，重复计算Ci直至集合Nc中有N个节点。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的容迟网络的数据分发方法及装置，计算得到容迟网络中各节点的全局接触能力度量，并基于全局接触能力度量将由容迟网络中的数据产生节点产生的数据副本分发到与数据产生节点的全局接触能力度量最大的N个节点中。当携带副本的节点接收到对该数据的访问请求时，该节点可以立即将副本传送给请求者，最终请求者可以在不直接接触数据产生者的情况下成功访问数据，有效地提高了容迟网络中的数据的访问成功率。由于全局接触能力度量大的节点为存储空间大和通信能力强的节点，因而还缩短了网络中数据的访问延迟时间。附图说明图1为本专利技术实施例提供的容迟网络的数据分发方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的容迟网络的数据分发装置的结构框图；图3为本专利技术实施例提供的容迟网络的数据分发方法中步骤S140、步骤S150和步骤S160的详细流程图。具体实施方式为进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的容迟网络的数据分发方法及装置的具体实施方式及工作原理进行详细说明。参见图1，本专利技术实施例提供的容迟网络的数据分发方法，包括：步骤S110：计算容迟网络中各节点之间的接触率；本步骤具体包括：根据公式计算得到容迟网络中节点i和节点s之间的接触率λis；其中，Tsmax为节点i和节点s的起始接触时刻；Tsmin为节点i和节点s的最终接触时刻；Ls为节点s与节点i在Tsmax和Tsmin之间接触的总次数。需要说明的是，在本实施例中，可以先根据实际的容迟网络建立基于接触图的网络模型，再根据该网络模型建立单跳网络信息表和多跳网络本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种容迟网络的数据分发方法，其特征在于，包括：根据容迟网络中各节点之间接触概率计算各节点的接触能力度量；根据所述接触能力度量计算各节点的全局接触能力度量；将由容迟网络中的数据产生节点产生的数据副本分发到与所述数据产生节点的全局接触能力度量最大的N个节点。

【技术特征摘要】
1.一种容迟网络的数据分发方法，其特征在于，包括：根据容迟网络中各节点之间接触概率计算各节点的接触能力度量；根据所述接触能力度量计算各节点的全局接触能力度量；将由容迟网络中的数据产生节点产生的数据副本分发到与所述数据产生节点的全局接触能力度量最大的N个节点。2.如权利要求1所述的容迟网络的数据分发方法，其特征在于，还包括：计算容迟网络中各节点之间的接触率；根据所述接触率计算所述容迟网络中各节点之间接触概率。3.如权利要求2所述的容迟网络的数据分发方法，其特征在于，所述计算容迟网络中各节点之间的接触率，包括：根据公式计算得到容迟网络中节点i和节点s之间的接触率λis，其中，Tsmax为节点i和节点s的起始接触时刻，Tsmin为节点i和节点s的最终接触时刻，Ls为节点s与节点i在Tsmax和Tsmin之间接触的总次数。4.如权利要求3所述的容迟网络的数据分发方法，其特征在于，所述根据所述接触率计算所述容迟网络中各节点之间接触概率，包括：根据公式Pa(X≤Td)＝1-e-λis(Td-t)计算单跳节点之间的接触概率Pa，其中，X为节点i和节点s之间的接触时刻，t为当前时刻，Td为数据副本d的生存时间；根据Pa计算多跳节点之间的接触概率Pm，且计算公式为：其中，r为节点i与节点s之间的跳数，λk为节点i与节点s在第k跳和第k+1跳之间的接触率；所述根据容迟网络中各节点之间接触概率计算各节点的接触能力度量，包括：根据Pm计算各节点的接触能力度量。5.如权利要求4所述的容迟网络的数据分发方法，其特征在于，所述根据Pm计算各节点的接触能力度量，包括：根据公式计算节点i的接触能力度量Ci，其中，Ni为节点i可以到达的已知的节点集合，Pis(Td-t)为从t时刻算起Td-t时间内节点i和节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：石柯，陈洪生，李稥凯，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42