一种稀疏型车联网场景下基于节点传输匹配协调值的dtn路由方法
【专利摘要】本发明涉及一种稀疏型车联网场景下基于节点传输匹配协调值的DTN路由方法，节点传输匹配协调度的作用是衡量节点自身的运行情况。在遇到其他的传输请求时，通信节点通过节点传输匹配协调值所提交的结果决定是否继续承担传输任务。真实场景中，信息节点的分布非常稀疏，整个传输过程很长。而本传输策略能够很大程度地节省设备功耗。
【专利说明】—种稀疏型车联网场景下基于节点传输匹配协调值的DTN路由方法
【技术领域】
[0001]本发明属于无线通信【技术领域】，目标是为稀疏型车联网场景下制定一种特殊的DTN路由方法。
【背景技术】
[0002]稀疏型车联网场景是一种路由路径未知，不存在端到端链路，通信节点稀疏，通信范围巨大的特殊通信场景。针对这种场景，之前很多的研究都没有得到理想的解决方案。MANET总是假定有端到端的通信链路存在，对于这种几乎没有稳定链路，通信节点也十分稀疏的场景并不适用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对上述问题，提出一种稀疏型车联网场景下基于节点传输匹配协调值的DTN路由方法。
[0004]本发明的技术方案是:
[0005]在稀疏型车联网场景中，除了起始节点之外，偶尔有汽车(或许还有火车)从旁边经过，我们假设起始节点和这些经过的车辆中都有一部相同规格的通信设备。
[0006]现设想:起始节点需要发送一封邮件。若起始节点在到达下一个通信区域后再发信的话，那么这封邮件的传播速度几乎就是自己自行车的行进速度，如果经过的汽车或火车能够将自己的信息进行记录，携带，并转发给其他高速运行的单位，那么自己的邮件就能以高得多的速度传播到通信区域的边缘并通过服务器上传。
[0007]尽管可以将偶尔经过的车辆视为一个个通信节点，但是，通信节点是否能起到传输信息的作用取决于很多方面，比如:该节点是否有充足的能源，信息字节长度，信息完整情况等等。当这些方面的需求不能都被满足时，通信节点很可能将信息遗失或中途丢包。因此，在模拟场景时，必须对每个节点自身的情况进行考虑，并且进行量化以供程序判断，本发明将这些被量化的数值进行筛选，规范，并形成一组有序的数据，将其命名为:节点传输匹配协调度:Matching and Coordination Degree of Transmission Node。
[0008]节点传输匹配协调度的作用是衡量节点自身的运行情况。在遇到其他的传输请求时，通信节点通过节点传输匹配协调值所提交的结果决定是否继续承担传输任务。如果不承担传输任务，节点会回复一个拒绝的response。
[0009]节点传输匹配协调度包含以下五个变量:
[0010]1.最大存活时间:Time To Live (简称为TTL)
[0011]代表节点保留信息的最长时间，保留时间超过TTL后，信息被节点抛弃，节点传输匹配协调度中其他数值重置。单位为秒。
[0012]2.最大转发次数:Max Times to Send (简称为 MTS)
[0013]代表信息被转发给其他通信节点的次数。当MTS不为零时，遇到其他节点并且接受自身发送请求之后，MTS自减一。
[0014]3.传输信号发送周期:Transmission Beacon Cycle (简称为 TBC)
[0015]代表传输信号发送的时间间隔，节点每隔TBC时长向外部广播发出传输信号。单位为毫秒
[0016]4.剩余电量！Remaining Power (简称为 RP)
[0017]代表节点所剩电量。在真实场景中，每个节点的电量都是有限的，而且Jun和Ammar发现节点在监听时所耗电量接近发送信息时的百分之八十，因此要合理根据剩余电量选择性地定期关闭节点广播功能，而且在电量低于某个临界值时，拒绝接受其他节点的传输请求。剩余电量的单位很难界定，暂时将剩余电量抽象为百分比。
[0018]5.传输静默周期:Transmission Silent Cycle (简称为 TSC)
[0019]代表节点信息转发一次过后，中断广播传输信号的时长。实际中TSC的持续时间取决于剩余电量(RP)，实际上:
[0020]真实静默周期=TSC/RP
[0021]在一个TSC之后，若MTS不为零，则重新开始广播。单位为秒。
[0022]综上所述，得到:
[0023]MCDTN= (TTL, MTS, TBC, R P, TSC)
[0024]本发明的有益效果:
[0025]本发明将被量化的数值进行筛选，规范，并形成一组有序的数据，将其命名为--节点传输匹配协调度:Matching and Coordination Degree of Transmission Node,通过节点传输匹配协调度的高低进行路由策略的设置，能够有效提高路由效率，很大程度地节省设备功耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是稀疏场景传输阶段一说明图。
[0027]图2是稀疏场景传输阶段二说明图。
[0028]图3是稀疏场景传输阶段三说明图。
[0029]图4是稀疏场景传输阶段四说明图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0031]由于节点分布过于稀疏，且考虑到通信设备的简陋，一些基于历史信息和Prophet节点的路由策略并不适用于这个场景。下面，根据图1至图4进行本次所要使用的路由策略说明:
[0032]如图1至图4所示，我们把起始节点S和经过他的车辆抽象为一个个通信节点，这些节点满足:
[0033]1.节点根据节点传输匹配协调度决定是否接受信息传输或继续进行传输工作。
[0034]2.节点彼此不知道其他节点的位置，路线，节点间相遇为随机事件。
[0035]步骤一:如图1所示:节点S为起始节点即某人S，节点F代表经过的车辆，节点U代表信息传递的目的地，假设节点S的MCDTN= (86400，99，3000, 0.8，120);节点F的MCDTN= (86400, 3，3000，0.8，120);节点U为目的地。S开始每隔3000毫秒向外界广播传输
请求并进行移动。
[0036]步骤二:如图2所示:S节点第一次在传输范围内遇到F节点，S再一次广播传输信息，F在收到信息后根据自身MCDTN的情况做出了接受传输任务的决定，并向S发出ack信号，S向F发送携带信息，节点S的MTS减一，节点F也开始每隔3000毫秒向外界广播传输请求。
[0037]步骤三:如图3所示:S节点和刚才接受传输任务的F节点分别又遇到了其他F节点，在分别进行了类似于步骤二的行为后，又有两个F节点成为新的传输节点。
[0038]步骤四:如图4所示:S节点和其他接受传输任务的F节点继续移动，终于有一个节点F到达了目的地:节点U的信号覆盖边缘，此F节点将信息上传，整个传输过程完毕。节点U向整个传输模型中的对象发送Transmission Finished信息,执行传输任务的节点收到此信息后舍弃信息并重置MCDTN。
[0039]在真实场景中，信息节点的分布远比图1到图4稀疏的多，整个传输过程很长。而本传输策略能够很大程度地节省设备功耗。这在通信条件恶劣，没有充足补给的环境下是非常实用的特点。
[0040]本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
【权利要求】
1.一种稀疏型车联网场景下基于节点传输匹配协调值的DTN路由方法，其特征是首先，计算各节点的传输匹配协调值，用于衡量节点自身的运行情况。在遇到其他节点的传输请求时，通信节点通过节点传输匹配协调值所提交的结果决定是否继续承担传输任务，如果不承担传输任务，节点会回复一个拒绝的response。
2.根据权利要求1所述的稀疏型车联网场景下基于节点传输匹配协调值的DTN路由方法，其特征是节点传输匹配协调值包括最大存活时间，最大转发次数，传输信号发送周期，剩余电量和传输静默周期。
【文档编号】H04W40/10GK103974364SQ201310044198
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年2月4日 优先权日:2013年2月4日
【发明者】李千目, 倪辰辰, 侯君, 戚湧 申请人:无锡南理工科技发展有限公司