一種在間歇連接網絡中基於連接節點數量的隨機轉發方法

2023-09-22 16:00:40

專利名稱：一種在間歇連接網絡中基於連接節點數量的隨機轉發方法
技術領域：
本發明涉及一種在間歇連接的網絡中的消息轉發時機選擇策略，更特別地說，是指一種基於連接節點數量來確定是否可以轉發消息，通過消息複製來提高轉發成功率。
背景技術：
隨著微機電系統、無線通信和數字電子技術的進步誕生了間歇連接網絡。間歇連接網絡中各個節點可能處於在線或離線狀態，通過轉發可以將消息轉發給目的節點。目前已經被廣泛地應用於國防軍事、國家安全、環境監測、交通管理、醫療衛生、製造業和反恐抗災等領域。間歇連接網絡，其中大部分的時間，不存在一個完整的從源頭到目的地的路徑。因為傳統的路由方式在任何數據發送之前試圖建立完整的端至端的路徑，在此背景下，傳統的路由方案導致信息傳送失敗。現有的移動無線傳感器網絡應用中，它們的傳送率和延遲·時間很不理想，在有信息需要轉發的時候，它們通常是將信息轉發給周圍與其保持連接的節點，而不關係與其保持連接節點的數目，導致了低傳送率。由於間歇連接網絡各個節點的某時刻的狀態不能確定，若直接轉發將增加轉發次數，提高延遲時間，並降低傳送率，浪費網絡資源。因此提高傳送率是非常有必要的。

發明內容
為了提高間歇性連接網絡中轉發消息的成功率，本發明提出了一種在間歇連接的網絡中的節點轉發消息時機選擇策略。它利用了無線網絡的特點來增加傳送過程中接收者的數量並避免了洪泛路由的缺點。該節點轉發消息是基於對鄰居節點的統計，並結合該節點在之前一段時間內發送消息時鄰居節點的數量，來判斷當前是否可以轉發消息，實現了在間接性連接網絡中高成功率轉發信息。通過本發明的方法，在轉發消息之前，先確定一個閥值，當周圍節點數超過這個閥值，該節點轉發消息給其周圍的節點，若周圍節點數小於這個閥值，該節點將不轉發消息，等待周圍節點數超過該閥值再轉發信息。本發明中的一種在間歇連接的網絡中的節點轉發消息時機選擇方法，其對於節點消息轉發包括有下列處理步驟步驟一、初始化節點的周圍平均連接數ACAC表示該節點在一段時間內在某個區域與它相連的其他節點的個數。當一個新的節點進入某個區域時，設置它的AC初始值設為0，表示之前該節點未與其他節點有連接。步驟二、轉發消息節點Ni每隔時間T周期性地更新其周圍平均連接數AC，其操作步驟如下步驟2-1 :節點Ni確定與當前該節點連接的節點個數X ；以藍牙技術為例，節點Ni在該區域內進行尋呼，該節點Ni以跳頻序列進行載波頻率的跳變並在發送時間槽內發送尋呼請求request,處於可被連接模式的其它節點以固定的周期在一個固定的時間窗內以某個調頻頻率監聽節點Ni的尋呼請求request,監聽到請求便在下個時間槽立即發送它的尋呼響應response_slave,節點Ni在收到尋呼響應response_slave的下個時間槽發送節點Ni的尋呼響應response_master,該響應包括由節點Ni地址運算出來的跳頻序列sequence和時鐘相位clock。其它節點收到節點Ni的尋呼響應後response_master,便與節點Ni連接起來,其它節點再次發送尋呼響應response—slave，節點Ni收到該響應後與其它節點建立起連接；節點Ni統計在該區域中與其建立起連接的節點個數X，簡稱為連接節點個數；步驟2-2 :用該節點Ni存儲的表示之前平均連接數AC與當前連接節點個數X來更新平均連接數AC，具體操作如下
權利要求
1.一種在間歇連接網絡中基於連接節點數量的隨機轉發方法，其特徵在於消息轉發時機選擇包括有下列處理步驟 步驟一、初始化節點的周圍平均連接數AC AC表示該節點在一段時間內在某個區域與它相連的其他節點的個數。當一個新的節點進入某個區域時，設置它的AC初始值設為O，表示之前該節點未與其他節點有連接。
步驟二、轉發消息節點Ni每隔時間T周期性地更新其周圍平均連接數AC，其操作步驟如下 步驟2-1 :節點Ni確定與當前該節點連接的節點個數X ； 以藍牙技術為例，節點Ni在該區域內進行尋呼，該節點Ni以跳頻序列進行載波頻率的跳變並在發送時間槽內發送尋呼請求request,處於可被連接模式的其它節點以固定的周期在一個固定的時間窗內以某個調頻頻率監聽節點Ni的尋呼請求request,監聽到請求便在下個時間槽立即發送它的尋呼響應response_slave,節點Ni在收到尋呼響應response—slave的下個時間槽發送節點Ni的尋呼響應response_master,該響應包括由節點Ni地址運算出來的跳頻序列sequence和時鐘相位clock。其它節點收到節點Ni的尋呼響應後response_master,便與節點Ni連接起來,其它節點再次發送尋呼響應response_slave,節點Ni收到該響應後與其它節點建立起連接； 節點Ni統計在該區域中與其建立起連接的節點個數X，簡稱為連接節點個數； 步驟2-2 :用該節點Ni存儲的表示之前平均連接數AC與當前連接節點個數X來更新平均連接數AC，具體操作如下
2.根據權利要求I所述的一種在間歇連接的網絡中的消息轉發時機選擇策略，其特徵在於轉發消息節點Ni在轉發消息之前先更新平均連接數AC，
3.根據權利要求I所述的一種在間歇連接的網絡中的消息轉發時機選擇策略，其特徵在於若當前鄰居節點連接數達到平均連接節點數AC時，則向其鄰居節點轉發消息。
全文摘要
本發明公開了一種在間歇連接的網絡中的消息轉發時機選擇策略。該節點轉發消息時機選擇的方法是基於對當前與該節點保持連接狀態的節點的統計和分析，並結合其記錄的平均連接數，來決定是否可以給鄰居節點轉發信息。通過此方法，在轉發消息節點準備發送消息之前，統計與其保持連接狀態的節點的個數，並更新其平均連接數，若當前連接數達到平均連接節點時，則向其鄰居節點轉發該消息，否則等待其鄰居節點個數達到其平均連接數再轉發消息，因此該方法可以有效地提高在間歇連接網絡中消息轉發率。
文檔編號H04W84/18GK102905341SQ20121021483
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月27日 優先權日2012年6月27日
發明者蘆效峰, 李劍, 袁明 申請人:北京郵電大學, 無錫北郵感知技術產業研究院有限公司