时延容忍网络的路由方法、设备和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种时延容忍网络的路由方法、设备和系统。该方法包括：携带消息的节点根据所述消息的来源确定自身的节点类型；若所述携带消息的节点确定自身的节点类型为源节点，则将所述消息转发给遇到的邻节点；若所述携带消息的节点确定自身的节点类型为中间节点，则将所述消息转发给遇到的除转发所述消息给自身的邻节点之外的，且与目的节点的社会特性相似度比自身与目的节点的社会特性相似度更大的其他邻节点。本发明提供的时延容忍网络的路由方法、设备和系统，逐步的把消息转发给与目的节点相似的节点，从而实现以较快的速度将消息传递给目的节点，提高了路由效率。
【专利说明】时延容忍网络的路由方法、设备和系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信【技术领域】，尤其涉及一种时延容忍网络的路由方法、设备和系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，无线技术的发展与应用越来越迅猛，移动设备的数量超过固定主机成为 一种趋势，大量的移动设备构成了一种无线网络新的应用场景，即时延容忍网络（Delay Tolerant Network，简称DTN)。而随着智能手机、PAD等移动通信设备成为人们生活中的必 需品，以个人移动设备为节点的DTN更多的受到了"人"的控制，而人是具有社会性的，每个 人都是在不断的移动并且根据自己的喜好和需求进行联系的，如果两个人在社会中有着相 对于其他人更多的相同点，那么，他们之间的联系会更加的频繁，这种节点具有社会性的网 络即社交时延容忍网络。DTN路由，即DTN中携带消息的源节点通过无线方式，例如蓝牙、红 外线、WIFI等，将消息转发给遇到的其他节点，即中间节点，该节点通过无线方式将该消息 继续转发给遇到的其他节点，如此进行下去直至将该消息转发给目的节点。
[0003] 现有的DTN路由方法通过捕获各节点的历史移动轨迹来提高路由的效率，而对于 社交时延容忍网络来说，由于其网络规模大、节点数量多，捕获各节点的历史移动轨迹相当 困难,因此路由效率较低。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种时延容忍网络的路由方法、设备和系统，用以解决现有技术中存 在的路由效率较低的问题。
[0005] 本发明提供了一种时延容忍网络的路由方法，包括：
[0006] 携带消息的节点根据所述消息的来源确定自身的节点类型；
[0007] 若所述携带消息的节点确定自身的节点类型为源节点，则将所述消息转发给遇到 的邻节点；
[0008] 若所述携带消息的节点确定自身的节点类型为中间节点，则将所述消息转发给遇 至IJ的除转发所述消息给自身的邻节点之外的，且与目的节点的社会特性相似度比自身与目 的节点的社会特性相似度更大的其他邻节点。
[0009] 本发明提供了一种节点设备，包括：
[0010] 确定模块，用于根据所述节点设备携带的消息的来源确定所述节点设备的节点类 型；
[0011] 第一转发模块，用于若所述确定模块确定所述节点设备的所述节点类型为源节 点，则将所述消息转发给遇到的邻节点；
[0012] 第二转发模块，用于若所述确定模块确定所述节点设备的所述节点类型为中间节 点，则将所述消息转发给遇到的除转发所述消息给所述节点设备的邻节点之外的，且与目 的节点的社会特性相似度比所述节点设备与目的节点的社会特性相似度更大的其他邻节 点。
[0013] 本发明提供了一种时延容忍网络的路由系统，包括源节点、目的节点和多个中间 节点；所述源节点和所述中间节点为如上所述的节点设备。
[0014] 本发明提供的时延容忍网络的路由方法、设备和系统，源节点将消息转发给遇到 的邻节点，该邻节点将与目的节点的社会特性相似度比自身与目的节点的社会特性相似度 更大的节点作为转发消息的下一个节点，即逐步的把消息转发给与目的节点相似的节点， 从而实现以较快的速度将消息传递给目的节点，提高了路由效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1为本发明提供的时延容忍网络的路由方法一个实施例的流程示意图；
[0016] 图2为本发明提供的时延容忍网络的路由方法又一个实施例的流程示意图；
[0017] 图3为图2所示实施例中m = 3时的节点社会特性示意图；
[0018] 图4为本发明提供的节点设备一个实施例的结构示意图；
[0019] 图5为本发明提供的时延容忍网络的路由系统一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020] 下面通过具体的实施例及附图，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0021] 图1为本发明提供的时延容忍网络的路由方法一个实施例的流程示意图。如图1 所示，该方法具体可以包括：
[0022] SlO 1，携带消息的节点根据消息的来源确定自身的节点类型。
[0023] 具体的，若携带消息的节点判断该消息为自身产生的，则确定自身的节点类型为 源节点。若携带消息的节点判断该消息为其他节点转发给自身的，则确定自身的节点类型 为中间节点。
[0024] S102,若携带消息的节点确定自身的节点类型为源节点，则将消息转发给遇到的 邻节点。
[0025] 具体的，若步骤SlOl中携带消息的节点确定自身的节点类型为源节点，则该携带 消息的节点将该消息转发给遇到的邻节点。邻节点即与当前节点只有一个社会特性不同其 他社会特性均相同的节点。
[0026] S103,若携带消息的节点确定自身的节点类型为中间节点，则将消息转发给遇到 的除转发消息给自身的邻节点之外的，且与目的节点的社会特性相似度比自身与目的节点 的社会特性相似度更大的其他邻节点。
[0027] 具体的，若步骤SlOl中携带消息的节点确定自身的节点类型为中间节点，则该携 带消息的节点通过特征匹配选择与目的节点相似的邻节点作为转发消息的下一个节点。具 体的，若该遇到的邻节点为转发消息给自身的邻节点，则不转发消息，等待遇到其他邻节 点；若该遇到的邻节点与目的节点的社会特性相似度等于或者小于自身与目的节点的社会 特性相似度，则不转发消息，等待遇到其他邻节点；若该遇到的邻节点与目的节点的社会特 性相似度大于自身与目的节点的社会特性相似度，则转发消息给该遇到的邻节点。
[0028] 本实施例提供的时延容忍网络的路由方法，源节点将消息转发给遇到的邻节点， 该邻节点将与目的节点的社会特性相似度比自身与目的节点的社会特性相似度更大的节 点作为转发消息的下一个节点，即逐步的把消息转发给与目的节点相似的节点，从而实现 以较快的速度将消息传递给目的节点，提高了路由效率。
[0029] 图2为本发明提供的时延容忍网络的路由方法又一个实施例的流程示意图。如图 2所示，本实施例在图1所示实施例的基础上，进一步描述了源节点和中间节点如何选择下 一节点的过程，该方法具体可以包括：
[0030] S201，携带消息的节点根据消息的来源确定自身的节点类型。
[0031] 具体的，若携带消息的节点判断该消息为自身产生的，则确定自身的节点类型为 源节点，并执行步骤S202。若携带消息的节点判断该消息为邻节点转发给自身的，则确定自 身的节点类型为中间节点，并执行步骤S207。
[0032] S202,若携带消息的节点确定自身的节点类型为源节点，则判断遇到的邻节点的 社会特性与目的节点的社会特性是否一致。
[0033] 具体的，若步骤S201中携带消息的节点确定自身的节点类型为源节点，则该携带 消息的节点（即源节点）判断遇到的邻节点的m个社会特性与目的节点的m个社会特性是 否完全一致。若一致，则执行步骤S203;若不一致，则执行步骤S204。其中，m个社会特性 的选取具体可以通过计算各节点全部社会特性的熵，取其中熵最大的m个社会特性作为各 节点的社会特性。例如，有η个节点（对应η个人），每个节点有M种特性（例如国籍、母语 等），分别用F 1、F2、……、Fm表示，E (Fj) (j = 1，2，……，M)是特性Fj的熵，Pj ()是特性Fj 的概率密度函数。根据如下公式计算每一种特性的熵：
[0034]
【权利要求】
1. 一种时延容忍网络的路由方法，其特征在于，包括： 携带消息的节点根据所述消息的来源确定自身的节点类型； 若所述携带消息的节点确定自身的节点类型为源节点，则将所述消息转发给遇到的邻 节点； 若所述携带消息的节点确定自身的节点类型为中间节点，则将所述消息转发给遇到的 除转发所述消息给自身的邻节点之外的，且与目的节点的社会特性相似度比自身与目的节 点的社会特性相似度更大的其他邻节点。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述携带消息的节点根据所述消息的来 源确定自身的节点类型，具体为： 若所述携带消息的节点判断所述消息为自身产生的，则确定自身的节点类型为源节 占. 若所述携带消息的节点判断所述消息为邻节点转发给自身的，则确定自身的节点类型 为中间节点。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述若所述携带消息的节点确定自身 的节点类型为源节点，则将所述消息转发给遇到的邻节点，具体为： 若所述携带消息的节点确定自身的节点类型为源节点，则判断所述遇到的邻节点的社 会特性与目的节点的社会特性是否一致； 若一致，则所述携带消息的节点将所述消息转发给所述遇到的邻节点； 若不一致，则所述携带消息的节点判断自身与所述遇到的邻节点不同的社会特性^是 否为自身与目的节点k个不同的社会特性中的一个； 若是，则所述携带消息的节点将序列C\消息转发方式mod = 0和所述消息转发给所述 遇到的邻节点； 若否，则所述携带消息的节点将序列Ck、消息转发方式mod = 1和所述消息转发给所述 遇到的邻节点； 其中，所述社会特性^为第r个社会特性，所述r为1到m之间的自然数，所述m为社 会特性的总个数，且所述m等于或者大于所述k ;若r尹k,则所述(T = <Frt,Fh2,......,Fk, Fi，F2,……，Fr> ;若 r = k，则所述 Cr =〈FpFy ……，Fk> ;所述 Ck =〈F" F2，……，Fk>。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述若所述携带消息的节点确定自身的 节点类型为中间节点，则将所述消息转发给遇到的除转发所述消息给自身的邻节点之外 的，且与目的节点的社会特性相似度比自身与目的节点的社会特性相似度更大的其他邻节 点，具体为： 若所述携带消息的节点确定自身的节点类型为中间节点，则判断所述遇到的邻节点是 否为转发所述消息给自身的邻节点； 若否，则所述携带消息的节点判断所述遇到的邻节点的社会特性与目的节点的社会特 性是否一致； 若一致，则所述携带消息的节点将所述消息转发给所述遇到的邻节点； 若不一致，则所述携带消息的节点判断接收到的所述消息转发方式mod是否等于0 ; 若所述消息转发方式mod等于0,则所述携带消息的节点判断自身与所述遇到的邻节 点不同的社会特性Fs是否为接收到的序列C中的第一个元素； 若是，则所述携带消息的节点将序列crs、所述消息转发方式mod = 0和所述消息转发 给所述遇到的邻节点； 若所述消息转发方式mod不等于0,则所述携带消息的节点判断自身与所述遇到的邻 节点不同的社会特性Fs是否为接收到的序列C中的一个元素； 若是，则所述携带消息的节点将序列(Ts、所述消息转发方式mod = 1和所述消息转发 给所述遇到的邻节点； 其中，所述社会特性Fs为第s个社会特性，所述s为1到所述m之间的自然数；所述t 为1到所述k之间的自然数；所述(Ts为从所述序列C中删除所述社会特性Fs后的序列。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述m个社会特性为节点所有社会特性中 熵最大的m个社会特性。
6. -种节点设备，其特征在于，包括： 确定模块，用于根据所述节点设备携带的消息的来源确定所述节点设备的节点类型； 第一转发模块，用于若所述确定模块确定所述节点设备的所述节点类型为源节点，则 将所述消息转发给遇到的邻节点； 第二转发模块，用于若所述确定模块确定所述节点设备的所述节点类型为中间节点， 则将所述消息转发给遇到的除转发所述消息给所述节点设备的邻节点之外的，且与目的节 点的社会特性相似度比所述节点设备与目的节点的社会特性相似度更大的其他邻节点。
7. 根据权利要求6所述的节点设备，其特征在于，所述确定模块具体用于： 若判断所述消息为所述节点设备产生的，则确定所述节点设备的节点类型为源节点； 若判断所述消息为邻节点转发给所述节点设备的，则确定所述节点设备的节点类型为 中间节点。
8. 根据权利要求6或7所述的节点设备，其特征在于，所述第一转发模块具体用于： 若所述确定模块确定所述节点设备的节点类型为源节点，则判断所述遇到的邻节点的 社会特性与目的节点的社会特性是否一致； 若一致，则将所述消息转发给所述遇到的邻节点； 若不一致，则判断所述节点设备与所述遇到的邻节点不同的社会特性^是否为自身与 目的节点k个不同的社会特性中的一个； 若是，则将序列C\消息转发方式mod = 0和所述消息转发给所述遇到的邻节点； 若否，则将序列Ck、消息转发方式mod = 1和所述消息转发给所述遇到的邻节点； 其中，所述社会特性匕为第r个社会特性，所述r为1到m之间的自然数，所述m为社 会特性的总个数，且所述m等于或者大于所述k ;若r尹k,则所述(T = <Frt,Fh2,......,Fk, Fi，F2,……，Fr> ;若 r = k，则所述 Cr =〈FpFy ……，Fk> ;所述 Ck =〈F" F2，……，Fk>。
9. 根据权利要求8所述的节点设备，其特征在于，所述第二转发模块具体用于： 若所述确定模块确定所述节点设备的节点类型为中间节点，则判断所述遇到的邻节点 是否为转发所述消息给所述节点设备的邻节点； 若否，则判断所述遇到的邻节点的社会特性与目的节点的社会特性是否一致； 若一致，则将所述消息转发给所述遇到的邻节点； 若不一致，则判断接收到的所述消息转发方式mod是否等于0 ; 若所述消息转发方式mod等于0,则判断所述节点设备与所述遇到的邻节点不同的社 会特性Fs是否为接收到的序列C中的第一个元素； 若是，则将序列(Ts、所述消息转发方式mod = 0和所述消息转发给所述遇到的邻节 占. 若所述消息转发方式mod不等于0,则判断所述节点设备与所述遇到的邻节点不同的 社会特性Fs是否为接收到的序列C中的一个元素； 若是，则将序列(Ts、所述消息转发方式mod = 1和所述消息转发给所述遇到的邻节 占. 其中，所述社会特性Fs为第s个社会特性，所述s为1到所述m之间的自然数；所述t 为1到所述k之间的自然数；所述(Ts为从所述序列C中删除所述社会特性Fs后的序列。
10. -种时延容忍网络的路由系统，其特征在于，包括源节点、目的节点和多个中间节 点；所述源节点和所述中间节点为如权利要求6-9任一项所述的节点设备。
【文档编号】H04W40/02GK104410999SQ201410675883
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】邢建兵, 王明会, 严斌峰, 刘敏, 王煜炜 申请人:中国联合网络通信集团有限公司