專利名稱：減少容遲網(wǎng)絡(luò)和間歇連接網(wǎng)絡(luò)中冗余消息的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域,更具體地涉及一種DTN或ICN網(wǎng)絡(luò)上利用節(jié) 點(diǎn)地理位置信息減少冗余消息方法。
背景技術(shù)：
容遲網(wǎng)絡(luò)(DTN)或間歇連接網(wǎng)絡(luò)(ICN)網(wǎng)絡(luò)是一種完全由移動節(jié)點(diǎn)構(gòu)成、節(jié)點(diǎn)分 布密度稀疏、通常沒有持續(xù)的端到端連接的無線網(wǎng)絡(luò)。其中的移動節(jié)點(diǎn)既是主機(jī)又具備 路由功能，負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)和維護(hù)通往其他節(jié)點(diǎn)的路徑。但與典型的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)不同，DTN或 ICN中的數(shù)據(jù)傳輸采用轉(zhuǎn)發(fā)一緩存一轉(zhuǎn)發(fā)(Forward-Buffer-Forward)的異步傳輸模式， 即當(dāng)路由路徑出現(xiàn)中斷時，中間節(jié)點(diǎn)會將待轉(zhuǎn)發(fā)消息(由多個數(shù)據(jù)包組成的數(shù)據(jù)包組) 暫時存儲在緩存器中，直到遇到其他合適的中間節(jié)點(diǎn)或者目的節(jié)點(diǎn)再將其轉(zhuǎn)發(fā)出去。這 類網(wǎng)絡(luò)減輕了傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)對節(jié)點(diǎn)通信范圍、節(jié)點(diǎn)密度和端到端路由的依賴，極大地擴(kuò) 展了無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。近年來，DTN和ICN被廣泛應(yīng)用于行星際網(wǎng)絡(luò)(Inter-Planetary Network)、戰(zhàn)場通信、游牧通信(Nomadic Communication)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、偏遠(yuǎn)地區(qū) 數(shù)據(jù)接入等通信服務(wù)中。
但是，DTN和ICN網(wǎng)絡(luò)中的移動節(jié)點(diǎn)大多都是移動便攜設(shè)備，這些設(shè)備通常都只由電 池供電，電池能量有限，而且電池的充電或更換在一些應(yīng)用場景中是不便的甚至是不可 以的(如戰(zhàn)場通信和傳感器網(wǎng)絡(luò))。當(dāng)節(jié)點(diǎn)電池能量耗盡時，不能與其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效 通信。同時，隨著耗盡電量節(jié)點(diǎn)的增加，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)就變得越來越稀疏，數(shù)據(jù)傳輸也 越來越困難。因此，減少冗余消息的傳輸以節(jié)省節(jié)點(diǎn)能量的消耗對DTN和ICN網(wǎng)絡(luò)性能 起著決定性的作用，研究如何減少冗余消息對DTN和ICN網(wǎng)絡(luò)具有非常重要的意義。
對于DTN和ICN網(wǎng)絡(luò)中使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，現(xiàn)通用的標(biāo)準(zhǔn)大多基于投遞率或延時的 考慮，在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間選取多個中間節(jié)點(diǎn)保存待傳輸消息的副本，通過源節(jié)點(diǎn) 和中間節(jié)點(diǎn)的移動將待傳輸消息投遞給目的節(jié)點(diǎn)。其中最為典型的是"傳染病路由算法"， 即源節(jié)點(diǎn)將產(chǎn)生的消息進(jìn)行復(fù)制并傳遞給所有進(jìn)入其通信范圍的節(jié)點(diǎn)，這些保留消息副 本的節(jié)點(diǎn)再將消息進(jìn)行二次復(fù)制并傳遞給它們所遇到的所有節(jié)點(diǎn)，最終至少一個消息副 本可到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。由于消息的大量復(fù)制，幾乎每一個節(jié)點(diǎn)都會收到并轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)中任意 消息的一個副本。同時，由于DTN和ICN網(wǎng)絡(luò)中的消息傳輸是異步的，當(dāng)一個消息副本 到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)時，網(wǎng)絡(luò)中存在的大量的消息副本不會被立即銷毀。這些副本會占用節(jié)點(diǎn) 緩存器相當(dāng)長的一段時間，甚至仍在節(jié)點(diǎn)間相互傳遞。這些"冗余"的消息副本不僅占 用了節(jié)點(diǎn)的緩存空間，同時還造成了大量不必要的通信，浪費(fèi)了大量的能量。因此，需 要對冗余消息數(shù)量進(jìn)行控制，即選擇合適的中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)冗余消息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種DTN和ICN網(wǎng)絡(luò)上利用節(jié)點(diǎn)地理位置信息減少冗余消息方 法。該方法通過使用對容遲網(wǎng)絡(luò)和間歇連接網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的位置信息進(jìn)行記錄，采用列 表交換機(jī)制，在網(wǎng)絡(luò)層選擇合適的中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行消息轉(zhuǎn)發(fā)，以減少DTN和ICN網(wǎng)絡(luò)中冗 余消息的數(shù)量和冗余消息的傳輸，從而有效地降低節(jié)點(diǎn)能量消耗、延長節(jié)點(diǎn)工作時間、 改善網(wǎng)絡(luò)性能和生存期的作用。該方法作為一種比較理想、節(jié)能效果好、實(shí)用性強(qiáng)的技 術(shù)方案，能夠有效減少冗余節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，降低投遞消息的開銷，延長移動節(jié)點(diǎn)工作時間， 實(shí)現(xiàn)整個DTN和ICN網(wǎng)絡(luò)性能的改善和生命期延長。 為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
一種減少容遲網(wǎng)絡(luò)和間歇連接網(wǎng)絡(luò)中冗余消息的方法，其特征在于包括下列部分
(1) 源節(jié)點(diǎn)査詢節(jié)點(diǎn)鄰居表，若鄰居列表中存在目的節(jié)點(diǎn)信息，則傳輸此消息至目
的節(jié)點(diǎn)，否則將該消息暫存于節(jié)點(diǎn)緩存器中；凡緩存器非空的節(jié)點(diǎn)周期性地發(fā)送探測信
息，能夠相互通訊的節(jié)點(diǎn)之間利用探測信息交換消息列表和節(jié)點(diǎn)位置列表，以確定緩存 器中哪些消息需要進(jìn)行交換；
(2) 當(dāng)探測信息發(fā)送節(jié)點(diǎn)收到一個返回信息時，利用返回信息中攜帶的節(jié)點(diǎn)位置列 表對本節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)位置列表進(jìn)行更新，然后根據(jù)更新后的本地節(jié)點(diǎn)位置列表對返回
信息中包括的消息列表進(jìn)行更新；
(3)收到返回信息的節(jié)點(diǎn)按照更新后返回信息中包括的消息列表順序發(fā)送緩存器 中相應(yīng)的消息，檢查是否收到媒體訪問控制層確認(rèn)信息，并將已經(jīng)成功投遞到目的節(jié)點(diǎn) 的消息從緩存器中刪除。
作為優(yōu)選實(shí)施方式，上述的減少容遲網(wǎng)絡(luò)和間歇連接網(wǎng)絡(luò)中冗余消息的方法，其中 的步驟(1)中，按下列步驟執(zhí)行探測信息的發(fā)送和交互
(11) 緩存器非空的節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由探測信息服LLO，該信息頭部包含megList字段和 PosList字段，megList字段記錄發(fā)送探測信息節(jié)點(diǎn)緩存器中所有消息信息的列表， PosList字段記錄發(fā)送探測信息節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)位置列表。
(12) 中間節(jié)點(diǎn)收到HELLO后提取包頭信息中的megList字段和PosList字段，得 到megList—S列表和PosList—S列表，同時，根據(jù)PosList_S對該節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)位置 列表PosList_A進(jìn)行更新，并根據(jù)本節(jié)點(diǎn)保存的消息列表megList_A對megList—S進(jìn)行 更新，去掉其中與megList—A中記錄重復(fù)的部分。
(13) 收到HELLO包的中間節(jié)點(diǎn)回復(fù)信息REPLY,該信息中包含avimegList字段與 PosList字段，avimegList字段記錄上述更新后的megList—S中的記錄，PosList字段記 錄上述PosList—A中的記錄。
上述的減少容遲網(wǎng)絡(luò)和間歇連接網(wǎng)絡(luò)中冗余消息的方法，其中的步驟(2)，按下列 步驟執(zhí)行
(21)發(fā)送探測信息HELLO的節(jié)點(diǎn)收到一個回復(fù)信息REPLY后，提取包頭信息中的avimegList字段與PosList字段，得到avimegList列表和PosList—A列表，根據(jù) PosList—A對該節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)位置列表PosList_S進(jìn)行更新，對部分節(jié)點(diǎn)的位置進(jìn)行修 正，位置列表記錄更新的條件為
* PosList一A記錄中"節(jié)點(diǎn)序列號"的值與PosList一S記錄中"節(jié)點(diǎn)序列號"的值 相等；并且
* PosList一A記錄中"計時位"的值小于PosList—S記錄中"計時位"的值，所述 的"計時位"用來網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn)與其它節(jié)點(diǎn)相遇的時間順序；
(22)根據(jù)該節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)位置列表PosList—S對返回信息REPLY中包括的消息 列表avimegList進(jìn)行更新，刪除消息列表中一條記錄的條件為
* avimegList記錄中"目的節(jié)點(diǎn)序列號"的值與PosList_S記錄中"節(jié)點(diǎn)序列號" 的值相等；并且
* 由目的節(jié)點(diǎn)位置(X一D, Y—D)、本節(jié)點(diǎn)位置(X_S， Y—S)和鄰居節(jié)點(diǎn)位置(X—A， Y_A) 計算得出的本節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)和本節(jié)點(diǎn)與發(fā)送返回信息節(jié)點(diǎn)這兩條位置向量之 間的夾角e大于設(shè)定夾角值。
上述的減少容遲網(wǎng)絡(luò)和間歇連接網(wǎng)絡(luò)中冗余消息的方法，其中的步驟(22)中的設(shè) 定夾角值為45。；步驟(22)之后，還包括下列步驟:對于返回信息REPLY中的消息列 表avimegList中的每一條記錄，如果該記錄的目的節(jié)點(diǎn)序列號與發(fā)送返回信息節(jié)點(diǎn) 的序列號相同，則將該記錄作為該列表的第一條記錄。
當(dāng)前，對與DTN和ICN網(wǎng)絡(luò)中比較成熟的路由協(xié)議，通用的標(biāo)準(zhǔn)大多基于投遞率或 延時的考慮，在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間選取多個中間節(jié)點(diǎn)保存待傳輸消息的副本，未考 慮使用節(jié)點(diǎn)地理位置信息來減少這些冗余的消息。本發(fā)明是減少冗余消息方法，可以有 效地選擇合適的中間節(jié)點(diǎn)，減少冗余消息的數(shù)量。通過減少冗余消息的數(shù)量有效地降低 了節(jié)點(diǎn)能量消耗、延長節(jié)點(diǎn)工作時間、改善網(wǎng)絡(luò)性能和生存期的作用。
本發(fā)明基于列表交換機(jī)制實(shí)現(xiàn)，突破了當(dāng)前大多數(shù)針對DTN和ICN網(wǎng)絡(luò)減少消息副 本的研究方法降低消息投遞率、帶來大量額外信息交換和計算能耗的局限性。不僅使用 節(jié)點(diǎn)地理位置信息來選擇合適的中間節(jié)點(diǎn)，確保冗余消息的減少不會降低投遞率；同時 使用探測信息攜帶節(jié)點(diǎn)位置列表，在避免帶來額外傳輸能耗并降低計算復(fù)雜性。
本發(fā)明由當(dāng)前Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)路由協(xié)議AODV發(fā)展而來，結(jié)合DTN和ICN網(wǎng)絡(luò)中 的傳染病路由算法，對其路由準(zhǔn)則加以該進(jìn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了冗余消息的減少。這種與傳統(tǒng) 標(biāo)準(zhǔn)路由協(xié)議相結(jié)合的方式，使得本發(fā)明很好的保留了現(xiàn)有成熟路由協(xié)議的許多優(yōu)點(diǎn)， 同時無需經(jīng)過大范圍的變更就可以被簡易應(yīng)用在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中，效果理想，應(yīng)用前景看好。


圖1是本發(fā)明基本構(gòu)架原理的示意圖。
圖2是本發(fā)明節(jié)點(diǎn)路由尋找過程的基本時序圖。圖3是本發(fā)明路由尋找過程中使用的路由請求信息(服LL0)的包格式圖。
圖4是消息列表的格式圖。
圖5是節(jié)點(diǎn)位置列表的格式圖。
圖6是本發(fā)明路由尋找過程中使用的路由應(yīng)答信息(REPLY)的包格式圖。
圖7是為本發(fā)明實(shí)施例的工作流程所使用的示例拓?fù)鋱D。(a)為時段1的網(wǎng)絡(luò)拓
撲圖；(b)為時段2的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D；(C)為時段3的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D；(d)為時段4的
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、實(shí)現(xiàn)方案和優(yōu)點(diǎn)更為清晰，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地 詳細(xì)描述。
參見圖1，介紹本發(fā)明方法的基本構(gòu)架原理一利用節(jié)點(diǎn)地理位置信息減少冗余消息 的方法。節(jié)點(diǎn)從物理層和數(shù)據(jù)鏈路層收到其它節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)位置列表后，在網(wǎng)絡(luò)層對本節(jié) 點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)位置列表進(jìn)行更新并通過探測信息和返回信息發(fā)送給其它節(jié)點(diǎn)。同時，根 據(jù)節(jié)點(diǎn)保存的其它節(jié)點(diǎn)的位置信息對鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行篩選，只將消息轉(zhuǎn)發(fā)給哪些與目的節(jié) 點(diǎn)位置接近的鄰居。通過減少中間節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，減少了冗余消息的數(shù)量，有效地降低了 冗余消息的傳輸，節(jié)省了節(jié)點(diǎn)的能量，同時提高了節(jié)點(diǎn)緩存器的利用率。
位置列表里保存的節(jié)點(diǎn)的位置信息，可以通過使用很多己經(jīng)成熟的技術(shù)(例如GPS 定位)得到，例如，通過GPS，可以得知每個節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)(x，y)，通過三個點(diǎn)的坐標(biāo)使 用基本的三角運(yùn)算就可以得到兩條位置向量之間的夾角9 。
參見圖2至圖6，詳細(xì)介紹本發(fā)明一種DTN和ICN網(wǎng)絡(luò)上利用節(jié)點(diǎn)地理位置信息減少 冗余消息的方法，該方法包括以下幾個階段
(1) 路由尋找當(dāng)源節(jié)點(diǎn)應(yīng)用程序需要發(fā)送消息至目的節(jié)點(diǎn)時，應(yīng)用層將消息向下 層發(fā)送。消息到達(dá)網(wǎng)絡(luò)層時，查詢節(jié)點(diǎn)鄰居表，以期獲知目的節(jié)點(diǎn)是否在通訊范圍內(nèi)。 如果鄰居列表中不存在目的節(jié)點(diǎn)信息，則將該消息暫存于節(jié)點(diǎn)緩存器中。否則立即傳輸 此消息至目的節(jié)點(diǎn)。凡緩存器非空的節(jié)點(diǎn)周期性地發(fā)送探測信息以探測進(jìn)入通訊范圍的 節(jié)點(diǎn)，同時利用該探測信息交換消息列表和節(jié)點(diǎn)位置列表以確定緩存器中哪些消息需要
進(jìn)行交換。該尋找過程的基本時序參見圖2。該過程主要包含以下幾個步驟發(fā)送探測信
息HELL0，接收探測信息HELLO，發(fā)送返回信息REPLY。
(2) 中間節(jié)點(diǎn)的選擇當(dāng)探測信息發(fā)送節(jié)點(diǎn)收到一個返回信息時，利用返回信息中 攜帶的節(jié)點(diǎn)位置列表對本節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)位置列表進(jìn)行更新，然后根據(jù)更新后的本地節(jié)
點(diǎn)位置列表對返回信息中包括的消息列表進(jìn)行更新。該過程主要包括以下幾個步驟收
到返回信息REPLY并更新節(jié)點(diǎn)位置列表，對返回信息中包括的消息列表進(jìn)行更新和排序。
(3)數(shù)據(jù)發(fā)送收到返回信息的節(jié)點(diǎn)按照更新后返回信息中包括的消息列表順序 發(fā)送緩存器中相應(yīng)的消息，并檢查收到媒體訪問控制層確認(rèn)信息；并將己經(jīng)成功投遞到目的節(jié)點(diǎn)的消息從緩存器中刪除。
所述部分(1)路由尋找過程主要包含以下幾個步驟
(11) 發(fā)送路由探測信息HELLO。當(dāng)節(jié)點(diǎn)緩存器非空時，周期性地廣播路由探測信息 HELLO (擴(kuò)展的路由探測信息包)。包格式見圖3。特征為HELLO信息頭部包含megList 字段和PosList字段，megList列表的格式參見圖4， PosList列表的格式參見圖5。 megList字段記錄發(fā)送探測信息節(jié)點(diǎn)緩存器中所有消息信息的列表。PosList字段記錄發(fā) 送探測信息節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)位置列表。此外,PosList列表中記錄本節(jié)點(diǎn)位置的記錄的"計 時位"始終為零，該列表中，其它節(jié)點(diǎn)記錄"計時位"每秒增加l，周期性更新"節(jié)點(diǎn)位 置"字段。所述的"計時位"用來網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn)與其它節(jié)點(diǎn)相遇的時間順序。
(12) 接收探測信息HELL0。中間節(jié)點(diǎn)收到HELLO后提取包頭信息中的megList字段 和PosList字段，得到megList—S列表和PosList—S列表。根據(jù)本節(jié)點(diǎn)保存的消息列表 megList—A對megLisLS進(jìn)行更新，去掉其中與megList—A中記錄重復(fù)的部分。同時，根 據(jù)PosList一S對該節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)位置列表PosList—A進(jìn)行更新，對部分節(jié)點(diǎn)的位置進(jìn) 行修正，節(jié)點(diǎn)位置列表記錄更新的條件為
* PosList_S記錄中"節(jié)點(diǎn)序列號"的值與PosList_A記錄中"節(jié)點(diǎn)序列號"的值 相等；并且
* PosList—S記錄中"計時位"的值小于PosList一A記錄中"計時位"的值。
(13) 發(fā)送返回信息REPLY。本方法中只有收到HELLO包的中間節(jié)點(diǎn)可以回復(fù)REPLY 信息，REPLY包格式參見圖6。REPLY中包含avimegList字段與PosList字段。avimegList 記錄上述更新后的megList—S中的記錄；PosList記錄上述PosList—A中的記錄。
所述部分(2)數(shù)據(jù)發(fā)送過程主要包含以下幾個步驟
(21) 收到返回信息REPLY。發(fā)送HELLO包的節(jié)點(diǎn)收到一個REPLY后提取包頭信息中 的avimegList字段與PosList字段，得到avimegList列表和PosList_A列表。根據(jù) P0SList_A對該節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)位置列表PosList—S進(jìn)行更新，對部分節(jié)點(diǎn)的位置進(jìn)行修 正，位置列表記錄更新的條件為
* PosList—A記錄中"節(jié)點(diǎn)序列號"的值與PosList—S記錄中"節(jié)點(diǎn)序列號"的值
* 相等；并且
* PosList—A記錄中"計時位"的值小于PosList一S記錄中"計時位"的值。
(22) 根據(jù)該節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)位置列表PosList—S對返回信息中包括的消息列表 avimegList進(jìn)行更新，刪除泊息列表中一條記錄的條件為:
* avimegList記錄中"目的節(jié)點(diǎn)序列號"的值與PosList_S記錄中"節(jié)點(diǎn)序列號" 的值相等；并且
* 由目的節(jié)點(diǎn)位置(X_D, Y_D)本節(jié)點(diǎn)位置(X—S， Y—S)和鄰居節(jié)點(diǎn)位置(X—A, Y_A) 計算得出的本節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)和本節(jié)點(diǎn)與發(fā)送返回信息節(jié)點(diǎn)這兩條位置向量之
間的夾角9大于45度。此外，對該消息列表中的每一條記錄，如果該記錄的目的節(jié)點(diǎn)序列號與發(fā)送返 回信息節(jié)點(diǎn)的序列號相同，則將該記錄作為該列表的第一條記錄。
所述部分(3)進(jìn)一步包括下述操作內(nèi)容 (31)節(jié)點(diǎn)將消息發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)后，檢查收到的媒體訪問控制層確認(rèn)信息。當(dāng)收 到此次傳輸?shù)拇_認(rèn)信息后，表明該消息己經(jīng)成功投遞，該節(jié)點(diǎn)將此消息從緩存器中刪除。
下面以圖7為例，并參照圖2，介紹本發(fā)明主要部分一中間節(jié)點(diǎn)選擇過程的工作流程
在圖7所示的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中，假設(shè)節(jié)點(diǎn)S需要發(fā)送消息X到節(jié)點(diǎn)D，其中R代表各節(jié)點(diǎn) 的通訊范圍。定義D(ij)為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間的距離，B(i)為節(jié)點(diǎn)i中的消息，e(x， y) 為向量x和向量y的夾角，則以下條件被滿足
a) Timeslot=l: D(SA)〈R, D(SB)〉R, D(SC)〉R, D(SD)〉R: B(S)=X, B(A)=NULL， B(B)=NULL， B(C)=NULL， B(D)=NULL; e (SA， SD) <45
b) Timeslot=2: D(SA)〉R, D(SB)〈R， D(CD)〈R; B(S)=X， B(A)=X, B(B)=NULL， B(C)=NULL， B(D):NULL; 9 (SB, SD)〉45
c) Timeslot:3: D(AB)〈R, D(AC)〈R, D(DB)〉R，D(SC)〉R; B(S):X， B(A)=X， B(B)=NULL， B(C)=NULL, B(D)=NULL; e (AB, AD) 〉45, e (AC, AD) <45
d) Timeslot=4: D(AB)〈R, D(SC)〈R， D(DB)〉R，D(SA)〉R; B(S)=X, B(A)=X， B(B)=NULL, B(C)=X, B(D)=MJLL;
(1) 節(jié)點(diǎn)S需要發(fā)送消息X到節(jié)點(diǎn)D，由圖7可知在Ti,meslot (時段)l時間內(nèi)， 節(jié)點(diǎn)A在S的傳輸范圍內(nèi)，而D不在；則S向它的鄰居節(jié)點(diǎn)A廣播路由請求信息包HELLO。 節(jié)點(diǎn)A收到該包后，返回應(yīng)答信息REPLY并同意接收消息X。節(jié)點(diǎn)S收到REPLY后計算 S^與SD的夾角小于45度，因此，將消息X的一個副本發(fā)送給節(jié)點(diǎn)A。
(2) 在Timeslot (時段)2時間內(nèi)，隨著節(jié)點(diǎn)的移動，節(jié)點(diǎn)B進(jìn)入節(jié)點(diǎn)S的通訊 范圍；同時，節(jié)點(diǎn)B進(jìn)入節(jié)點(diǎn)S的通訊范圍。S向B廣播路由請求信息包HELLO。節(jié)點(diǎn)B 收到該包后，返回應(yīng)答信息REPLY并同意接收消息X。節(jié)點(diǎn)S收到REPLY后計算SB與SD 的夾角大于45度，因此，拒絕將消息X發(fā)送給節(jié)點(diǎn)B。同時,節(jié)點(diǎn)C獲得節(jié)點(diǎn)D在Timeslot
(時段)2時的位置信息。
(3) 在Timeslot (時段)3時間內(nèi)，隨著節(jié)點(diǎn)的移動，節(jié)點(diǎn)A進(jìn)入節(jié)點(diǎn)C的通訊 范圍，同時節(jié)點(diǎn)B也進(jìn)入節(jié)點(diǎn)A的通訊范圍。此時，節(jié)點(diǎn)A廣播HELLO包。節(jié)點(diǎn)B和節(jié) 點(diǎn)C均返回應(yīng)答信息REPLY,并同意接收消息X。節(jié)點(diǎn)A收到REPLY后，首先更新節(jié)點(diǎn)D 的地理位置信息，然后分別計算AB與AD的夾角和AC與AD的夾角。由于AB與AD的夾 角大于45度，而AC與AD的夾角小于45度，因此節(jié)點(diǎn)A將消息X的一個副本發(fā)送給節(jié) 點(diǎn)C,而不會發(fā)送給節(jié)點(diǎn)B。
(4) 在Timeslot (時段)4時間內(nèi)，隨著節(jié)點(diǎn)的移動，節(jié)點(diǎn)C進(jìn)入節(jié)點(diǎn)D的通訊 范圍，節(jié)點(diǎn)C將消息X發(fā)送給節(jié)點(diǎn)D，完成消息X的投遞，并將消息X從本節(jié)點(diǎn)緩存器中 刪除。
權(quán)利要求
1. 一種減少容遲網(wǎng)絡(luò)和間歇連接網(wǎng)絡(luò)中冗余消息的方法，其特征在于包括下列部分(1)源節(jié)點(diǎn)查詢節(jié)點(diǎn)鄰居表，若鄰居列表中存在目的節(jié)點(diǎn)信息，則傳輸此消息至目的節(jié)點(diǎn)，否則將該消息暫存于節(jié)點(diǎn)緩存器中；凡緩存器非空的節(jié)點(diǎn)周期性地發(fā)送探測信息，能夠相互通訊的節(jié)點(diǎn)之間利用探測信息交換消息列表和節(jié)點(diǎn)位置列表，以確定緩存器中哪些消息需要進(jìn)行交換；(2)當(dāng)探測信息發(fā)送節(jié)點(diǎn)收到一個返回信息時，利用返回信息中攜帶的節(jié)點(diǎn)位置列表對本節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)位置列表進(jìn)行更新，然后根據(jù)更新后的本地節(jié)點(diǎn)位置列表對返回信息中包括的消息列表進(jìn)行更新；(3)收到返回信息的節(jié)點(diǎn)按照更新后返回信息中包括的消息列表順序發(fā)送緩存器中相應(yīng)的消息，檢查是否收到媒體訪問控制層確認(rèn)信息，并將已經(jīng)成功投遞到目的節(jié)點(diǎn)的消息從緩存器中刪除。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少容遲網(wǎng)絡(luò)和間歇連接網(wǎng)絡(luò)中冗余消息的方法，其特征在于， 其中的步驟(1)中，按下列步驟執(zhí)行探測信息的發(fā)送和交互(11) 緩存器非空的節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由探測信息HELLO，該信息頭部包含megList字段和 PosList字段，megList字段記錄發(fā)送探測信息節(jié)點(diǎn)緩存器中所有消息信息的列表， PosList字段記錄發(fā)送探測信息節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)位置列表。(12) 中間節(jié)點(diǎn)收到HELLO后提取包頭信息中的megList字段和PosList字段，得 到megList—S列表和PosList—S列表，同時，根據(jù)PosList一S對該節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)位置 列表PosList_A進(jìn)行更新，并根據(jù)本節(jié)點(diǎn)保存的消息列表megList—A對megList—S進(jìn)行 更新，去掉其中與megList—A中記錄重復(fù)的部分。(13) 收到HELLO包的中間節(jié)點(diǎn)回復(fù)信息REPLY,該信息中包含avimegList字段與 PosList字段，avimegList字段記錄上述更新后的megList_S中的記錄，PosList字段記 錄上述PosList—A中的記錄。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少容遲網(wǎng)絡(luò)和間歇連接網(wǎng)絡(luò)中冗余消息的方法，其特征在于， 其中的步驟(2)，按下列步驟執(zhí)行(21) 發(fā)送探測信息HELLO的節(jié)點(diǎn)收到一個回復(fù)信息REPLY后，提取包頭信息中的 avimegList字段與PosList字段，得到avimegList列表和PosList_A列表，根據(jù) P0SList_A對該節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)位置列表PosList—S進(jìn)行更新，對部分節(jié)點(diǎn)的位置進(jìn)行修 正，位置列表記錄更新的條件為* PosList—A記錄中"節(jié)點(diǎn)序列號"的值與PosList_S記錄中"節(jié)點(diǎn)序列號"的值 相等；并且* PosList—A記錄中"計時位"的值小于PosList_S記錄中"計時位"的值，所述 的"計時位"用來網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn)與其它節(jié)點(diǎn)相遇的時間順序；(22) 根據(jù)該節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)位置列表PosList一S對返回信息REPLY中包括的消息列表aviniegList進(jìn)行更新，刪除消息列表中一條記錄的條件為* avimegList記錄中"目的節(jié)點(diǎn)序列號"的值與PosList—S記錄中"節(jié)點(diǎn)序列號" 的值相等；并且* 由目的節(jié)點(diǎn)位置(X—D， Y一D)、本節(jié)點(diǎn)位置(X—S， Y_S)和鄰居節(jié)點(diǎn)位置(X—A， Y_A) 計算得出的本節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)和本節(jié)點(diǎn)與發(fā)送返回信息節(jié)點(diǎn)這兩條位置向量之 間的夾角e大于設(shè)定夾角值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的減少容遲網(wǎng)絡(luò)和間歇連接網(wǎng)絡(luò)中冗余消息的方法，其特征在 于，其中的歩驟(22)中的設(shè)定夾角值為45。。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的減少容遲網(wǎng)絡(luò)和間歇連接網(wǎng)絡(luò)中冗余消息的方法，其特征在 于，步驟(22)之后，還包括下列步驟對于返回信息REPLY中的消息列表avimegList 中的每一條記錄，如果該記錄的目的節(jié)點(diǎn)序列號與發(fā)送返回信息節(jié)點(diǎn)的序列號相同， 則將該記錄作為該列表的第一條記錄。
全文摘要
本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種減少容遲網(wǎng)絡(luò)和間歇連接網(wǎng)絡(luò)中冗余消息的方法，包括源節(jié)點(diǎn)查詢節(jié)點(diǎn)鄰居表，若不存在目的節(jié)點(diǎn)信息，則將該消息暫存于節(jié)點(diǎn)緩存器中；凡緩存器非空的節(jié)點(diǎn)周期性地發(fā)送探測信息，利用探測信息交換消息列表和節(jié)點(diǎn)位置列表；當(dāng)探測信息發(fā)送節(jié)點(diǎn)收到一個返回信息時，利用其攜帶的節(jié)點(diǎn)位置列表對本節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)位置列表進(jìn)行更新，根據(jù)更新后的本地節(jié)點(diǎn)位置列表對返回信息中包括的消息列表進(jìn)行更新；收到返回信息的節(jié)點(diǎn)按照更新后返回信息中包括的消息列表順序發(fā)送緩存器中相應(yīng)的消息，將已經(jīng)成功投遞到目的節(jié)點(diǎn)的消息從緩存器中刪除。本發(fā)明能夠有效減少冗余節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)性能的改善和生命期延長。
文檔編號H04L12/56GK101414964SQ20081015372
公開日2009年4月22日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者營 柴, 欣 王, 舒炎泰, 金志剛 申請人:天津大學(xué)