[发明专利]一种机会网络中的数据转发方法

说明书

本发明涉及一种机会网络中的数据转发方法，属于无线通信技术领域。本发明首先进行强接触节点识别，然后在强接触节点关系的基础上，进一步在全局关系下挖掘节点的潜在接触机会，找到网络中的频繁接触节点；最后根据数据包被传送到的中间节点所含盖目的节点其频繁节点的情况，判断包是否被继续转发，以生成较少的数据包备份数，并选择一些与目的节点有更大接触机会的节点来携带这些数据包。本发明充分利用节点的效用值来降低路由冗余代价，大大提高了数据包的投递率、减少了平均消耗和跳数。

技术领域

本发明涉及一种机会网络中的数据转发方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

随着无线网络的发展，在移动场景下，源、目标节点之间通常不存在端到端的多跳无线链路。为了满足特殊网络环境的通信需求，机会网络(opportunistic network)方向的研究工作进展十分迅速。机会网络利用节点移动过程中形成的相遇机会，采用“存储-携带-转发”的方式进行数据传输，对网络拓扑的时变性和节点资源受限性、密度稀疏性有较强的适应力。因此在车载设备所形成的车载网、野生动物信息收集、大型集会(如大型体育赛事现场、演唱会等)、偏远地区以及深空通信等领域具有广泛应用前景。数据在传送过程中大多需要经历多跳才能够从源节点成功到达目的节点，但在选择合适的中继后，在每一次转发前都要对数据包进行复制，网络中会存在大量数据包的冗余副本，造成较高的网络开销。

目前，如何对路由协议性能进行优化从而保证在较高的投递率下减小对网络资源消耗成为机会网络的研究热点。为了避免洪范机制带来较多冗余的消息副本，研究人员提出了冗余效用混合机制路由。冗余效用混合机制路由兼有洪范和效用路由机制的特点，类似于采用多播的方式，允许每个消息有多个冗余，再按照特定的效用策略选择合适的中继。基于效用机制的路由通常使用接触历史、社会关系、上下文信息作为节点的效用值，节点的每次接触，把数据包转发给比自己效用高的邻居节点。在许多现存的机会路由算法中，路由问题可以描述为“节点Ni携带数据包m,如果节点Nj效用值比Ni大，那么Ni进行转发”。这种方法虽然一定程度上减小了网络开销，但是网络传输代价仍然比较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种机会网络中的数据转发方法，以解决目前机会网络转发中存在网络开销大的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供一种机会网络中的数据转发方法，该转发方法包括以下步骤：

1)根据网络中各个节点的接触时长、断开时长和各节点历史接触情况确定各节点的强接触节点，并记录到强接触表中；

2)根据强接触表中各个节点之间的关联关系、以及的最小支持度获取频繁节点和频繁节点对；

3)根据数据包被传送到的中间节点所含盖目的节点的频繁节点的情况进行数据转发。

本发明充分利用节点的效用值来降低路由冗余代价，首先进行强接触节点识别，然后在强接触节点关系的基础上，进一步在全局关系下挖掘节点的潜在接触机会，找到网络中的频繁接触节点；最后根据数据包被传送到的中间节点所含盖目的节点其频繁节点的情况，判断包是否被继续转发，以生成较少的数据包备份数，并选择一些最佳的(与目的节点有更大接触机会的)的节点来携带这些数据包，来提高数据包的投递率。

进一步地，为了准确识别各节点的强接触节点，所述步骤1)中各节点的强接触节点确定过程如下：

A.根据每个节点的接触时长和断开时长，计算相互通信的两节点之间的接触强度；

B.根据网络中各节点历史接触情况计算与其历史接触节点的个数，并计算各节点的平均接触强度；

C.选取接触强度大于平均接触强度的节点作为该节点的强接触节点，具有强接触关系的节点相比非强接触关系的节点有较高的概率接触。

进一步地，所述平均接触强度的计算公式为：