一种基于节点自私度的数据传输方法与流程

本发明涉及容迟网络系统，尤其涉及一种基于自私度的数据传输方法，属于通信网络技术领域。

背景技术：

在容迟网络中，数据以存储-携带-转发的方式进行传递，该传递方式建立在节点之间愿意相互帮助的基础上，然而网络中可能存在一些自私节点不愿意分享自己的内存，也不愿意帮其他节点携带信息。为了解决节点自私问题，现有研究中主要有三种激励方法：(1)基于信誉的激励机制，节点之间相互交换信誉信息，在数据转发时，源节点为了实现高的数据投递率往往选择信誉高的节点；(2)基于积分的激励机制，通过积分来奖励合作意愿高的节点；(3)混合激励机制，该机制结合了上述两种机制的优点。

然而，现有方案总是通过更多利益来刺激节点合作的方法并不总是有利，一味地追求利益也是另一个层次的自私行为，例如，当一个携带数据传输任务的节点在遇到能够更快到达目的节点的另一个节点时，可能为了不放弃既得利益，而不愿意把这个传输任务转让给这个更胜任的节点,从而妨害到信息的快速、稳定传递，也就是说，单纯的利益激励有可能鼓励节点为获取激励而从整体上影响网络的信息传递速率和稳定性。

所以，现有方案不能鼓励节点为合作而放弃自身利益，使得网络的数据投递率和传输效率很难进一步提高。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于自私度的数据传输方法，该数据传输方法给出了一种对节点自私度进行约束的新方法，该方法在降低节点自私度的前提下，提高了数据传输可靠性，从而增加了数据传输的投递率并且降低了数据传输时延。

一种基于节点自私度的数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，根据节点的访问热点的数量和分布将网络分为多个分区，每个分区分别设置至少一个访问热点，所述访问热点对所在的分区内的节点的访问记录、移动规律信息、自私度和积分情况进行存储管理，

该访问热点满足以下条件：作为其所在分区内的所述节点进行传输任务转让的中介方，不同分区的所述访问热点之间通过所在分区内的移动节点进行间接通信，

所述移动节点的移动规律信息包括分区内的节点在各个分区的停留概率、停留时段、转移路线；

步骤二，当服务请求节点通过所述访问热点请求将其携带的传输任务转移给服务提供节点时，所述访问热点根据其存储有的所述节点访问记录和所述移动规律信息为所述服务请求节点寻找服务提供节点，

使用第一类中继节点或第二类中继节点作为所述服务提供节点，并给所述服务请求节点发送推送信息，所述推送信息包括所述数据传输任务的目的区域，

所述第一类中继节点满足以下要求：

其访问所述传输任务对应目的区域的概率超过设定阈值，

所述第二类中继节点满足以下要求：

其朝所述传输任务对应目的区域靠近的概率超过设定阈值；

步骤三，当所述访问热点接受到来自于所述服务提供节点的推送反馈信息时，将所述推送反馈信息转发给所述服务请求节点，以便于所述服务请求节点根据所述推送反馈信息选择服务提供节点，

所述推送反馈信息包括所述服务提供节点的移动速度、自私度和其所选择的转移路径；

步骤四，当所述访问热点接受到来自于所述服务请求节点的服务提供节点选择结果时，根据所述服务请求节点和其选择的服务提供节点之间的传输任务转移行为对所述服务请求节点进行自私度调整和积分变更；

步骤五，按照自私度调整和积分变更后的结果进行数据传输。

本发明提出的基于节点自私度的数据传输方法，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，所述步骤四还包括以下步骤：

步骤s4-1，当所述服务请求节点为源节点时，所述服务请求节点向所述访问热点提交积分抵押，所述积分抵押与所述服务请求节点的目的区域距离当前节点的远近有关；

步骤s4-2，当所述服务请求节点为中继节点时，如果其数据传输行为能提高数据传输可靠性和传输速度，所述访问热点降低其自私度评价并提升其积分，否则提高其自私度评价，所述积分提升幅度与节点的自私度成反比，与节点移动速度和携带任务的距离成正比。

本发明提出的基于节点自私度的数据传输方法，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，所述步骤s4-2还包括以下步骤：

步骤s4-2-1，当所述服务请求节点为第一类中继节点，其选择的服务提供节点也为第一类中继节点且到达目的区域的速度更快，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度下调，所述自私度下调程度与所述服务请求节点和服务提供节点之间的到达目的区域的速度差异成正比；

步骤s4-2-2，当所述服务请求节点为第一类中继节点，其选择的服务提供节点也为第一类中继节点且到达目的区域的速度较慢，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度上调，所述自私度上调程度与所述服务请求节点和服务提供节点之间的到达目的区域的速度差异成正比；

步骤s4-2-3，当所述服务请求节点为第一类中继节点，其选择的服务提供节点为第二类中继节点，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度上调，所述自私度上调程度与所述服务提供节点靠近目的区域的速度成反比；

步骤s4-2-4，当所述服务请求节点为第二类中继节点，其选择的服务提供节点也为第二类中继节点且其靠近目的区域的速度更快，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度下调，所述自私度下调程度与所述服务请求节点和服务提供节点之间的靠近目的区域的速度差异成正比；

步骤s4-2-5，当所述服务请求节点为第二类中继节点，其选择的服务提供节点也为第二类中继节点且其靠近目的区域的速度较慢，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度上调，所述自私度上调程度与所述服务请求节点和服务提供节点之间的靠近目的区域的速度差异成正比；

步骤s4-2-6，当所述服务请求节点为第二类中继节点，其选择的服务提供节点为第一类中继节点，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度下调，所述自私度下调程度与所述服务提供节点向目的区域移动的速度成正比。

本发明提出的基于节点自私度的数据传输方法，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，所述步骤s4-2还包括以下步骤：

步骤s4-2-7，当所述服务提供节点为第一类中继节点且到达目的区域的时间比预期延迟时，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度上调，所述自私度上调程度与所述服务提供节点的迟到时间成正比；

步骤s4-2-8，当所述服务提供节点为第一类中继节点且到达目的区域的时间比预期更早时，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度下调，所述自私度下调程度与所述服务提供节点的早到时间成正比；

步骤s4-2-9，当所述服务提供节点为第二类中继节点且到达其转移路径上最靠近目的区域的位置的时间比预期延迟时，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度上调，所述自私度上调程度与所述服务提供节点的迟到时间成正比；

步骤s4-2-10，当所述服务提供节点为第二类中继节点且到达其转移路径上最靠近目的区域的位置的时间比预期更早时，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度下调，所述自私度下调程度与所述服务提供节点的早到时间成正比。

本发明所提出的基于节点自私度的数据传输方法，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，在所述步骤二中：如果所述访问热点没有在预定时间内收到来自第一类中继节点的推送信息反馈，所述访问热点向第二类中继节点发送推送信息。

本发明提出的基于节点自私度的数据传输方法，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，在所述步骤三中：所述服务提供节点选择转移概率较高且具有更多积分和自私度调整机会的转移路径，并对其选择的转移路径上传输任务相关的推送信息进行反馈。

本发明提出的基于节点自私度分析的数据传输方法，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，在所述步骤s4-1中：

当所述服务请求节点为源节点，且其自私度或积分低于设定阈值时，所述访问热点拒绝为其提供传输任务转移服务。

发明作用和效果

本发明所涉及一种基于节点自私度的数据传输方法，能够通过自私度调整，刺激节点放弃眼前积分利益，将传输任务转移给更胜任的节点，从而提高数据投递率和数据传输速度。

另外，所述基于节点自私度的数据传输方法根据节点的传输任务转移行为对节点的自私度和积分进行不同的调整方案，具体地，对于提高数据传输可靠性和数据传输速度的传输任务转移行为进行自私度下调，而对于降低数据传输可靠性和数据传输速度的传输任务转移行为进行自私度上调，而节点的自私度评价又直接影响到节点的长期利益。并且，所述基于节点自私度的数据传输方法也根据节点的迟到行为进行自私度调整，从而降低数据传输延时。

附图说明

图1为本发明实施例中的基于节点自私度的数据传输方法的流程图；

图2为本发明实施例中的服务请求节点的自私度调整示意图；

图3为本发明实施例中的服务提供节点的自私度调整示意图。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本发明所涉及的一种基于节点自私度的数据传输方法作详细的描述。

实施例

图1为本发明实施例中的一种基于日常习惯分析的节点搜寻方法的流程图。

如图1所示，一种基于节点自私度的数据传输方法具有以下步骤：

步骤s1，根据节点的访问热点将网络分为多个分区，每个分区分别设置至少一个访问热点，所述访问热点管理对应分区内节点的访问记录、移动规律信息、自私度和积分情况，并作为节点进行数据传输任务转让的中介方；

步骤s2，当服务请求节点通过所述访问热点请求将其携带的传输任务转移给服务提供节点时，所述访问热点根据其具有的节点访问记录和移动规律信息为所述服务请求节点寻找服务提供节点，并给所述服务提供节点发送推送信息；

步骤s3，当所述访问热点接受到来自于所述服务提供节点的推送反馈信息时，将所述推送反馈信息转发给所述服务请求节点，以便于所述服务请求节点根据所述推送反馈信息选择服务提供节点；

步骤s4，当所述访问热点接受到来自于所述服务请求节点的服务提供节点选择结果时，根据所述服务请求节点和其选择的服务提供节点之间的传输任务转移行为对所述服务请求节点进行自私度调整和积分变更。

在具体实施例中，所述访问热点之间可以不直接通信(与基站有所区别)，可以通过分区内的移动节点间接通信。，所述访问热点可以收集和存储分区内节点的访问记录、移动规律信息、自私度和积分情况，以便对节点间的传输任务转移行为进行判断。所述节点的移动规律信息包括节点在各个分区的停留概率、停留时段、转移路线，这些信息可以被所述访问热点用来为服务请求节点寻找合适的服务提供节点。

在具体实施例中，步骤s2中所述推送信息包括所述数据传输任务的目的区域，以便服务提供节点在接收到推送信息后判断自己是否有机会经过或靠近该目的区域，从而确定自己是否要给该推送信息记性反馈。所述服务提供节点可以为第一类中继节点或第二类中继节点，所述第一类中继节点访问所述传输任务对应目的区域的概率超过设定阈值，所述第二类中继节点朝所述传输任务对应目的区域靠近的概率超过设定阈值。

所述第一类中继节点的传输可靠性比第二类中继节点要高，但是为了提高传输效率并防止所述访问热点长时间找不到合适的第一类中继节点。在具体实施例中，如果所述访问热点在预定时间内没有收到来自第一类中继节点的推送信息反馈，所述访问热点转而向第二类中继节点发送推送信息。

收到推送信息的服务提供节点可以择转移概率较高且具有更多积分和自私度调整机会的转移路径，并对其选择的转移路径上传输任务相关的推送信息进行反馈。所述推送反馈信息包括所述服务提供节点的移动速度、自私度和其所选择的转移路径。

在本发明的实施例中，当所述服务请求节点为源节点时，所述服务请求节点需要向所述访问热点提交积分抵押，且所述积分抵押与所述服务请求节点的目的区域距离当前节点的远近有关。在源节点的传输任务完成后，根据实际的积分开销，源节点可以要求积分抵押多退少补。

当所述服务请求节点为中继节点时，如果其数据传输行为能提高数据传输可靠性和传输速度，所述访问热点降低其自私度评价并提升其积分，否则提高其自私度评价，所述积分提升幅度与节点的自私度成反比，与节点移动速度和携带任务的距离成正比。

在具体实施例中，根据所述服务请求节点的传输任务转移行为进行自私度调整的示意图如图2所示。图2中包含了对服务请求节点的六种自私度调整方案。

第一种情况，当所述服务请求节点为第一类中继节点，其选择的服务提供节点也为第一类中继节点且到达目的区域的速度更快，由于该传输任务转移行为能够有效提高数据传输速度，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度下调，所述自私度下调程度与所述服务请求节点和服务提供节点之间的到达目的区域的速度差异成正比。该方案可以有效限制传输延时。

第二种情况，当所述服务请求节点为第一类中继节点，其选择的服务提供节点也为第一类中继节点且到达目的区域的速度较慢，由于该传输任务转移行为不利于提高数据传输速度，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度上调，所述自私度上调程度与所述服务请求节点和服务提供节点之间的到达目的区域的速度差异成正比。

第三种情况，当所述服务请求节点为第一类中继节点，其选择的服务提供节点为第二类中继节点，由于该传输任务转移行为降低了传输可靠性，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度上调，所述自私度上调程度与所述服务提供节点靠近目的区域的速度成反比。

第四种情况，当所述服务请求节点为第二类中继节点，其选择的服务提供节点也为第二类中继节点且其靠近目的区域的速度更快，由于该传输任务转移行为能够有效提高数据传输速度，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度下调，所述自私度下调程度与所述服务请求节点和服务提供节点之间的靠近目的区域的速度差异成正比。

第五种情况，当所述服务请求节点为第二类中继节点，其选择的服务提供节点也为第二类中继节点且其靠近目的区域的速度较慢，由于该传输任务转移行为不利于提高数据传输速度，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度上调，所述自私度上调程度与所述服务请求节点和服务提供节点之间的靠近目的区域的速度差异成正比。

第六种情况，当所述服务请求节点为第二类中继节点，其选择的服务提供节点为第一类中继节点，由于该传输任务转移行为提高了传输可靠性，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度下调，所述自私度下调程度与所述服务提供节点向目的区域移动的速度成正比。

以上六种对服务请求节点的自私度调整方案有利于提高数据传输速度和数据传输可靠性。

另外，在本发明的实施例中，针对服务提供节点是否迟到的行为设计了自私度调整方案，该方案如图3所示，包括四种不同的情况。

第一种情况，当所述服务提供节点为第一类中继节点且到达目的区域的时间比预期延迟时，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度上调，所述自私度上调程度与所述服务提供节点的迟到时间成正比。

第二种情况，当所述服务提供节点为第一类中继节点且到达目的区域的时间比预期更早时，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度下调，所述自私度下调程度与所述服务提供节点的早到时间成正比。

第三种情况，当所述服务提供节点为第二类中继节点且到达其转移路径上最靠近目的区域的位置的时间比预期延迟时，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度上调，所述自私度上调程度与所述服务提供节点的迟到时间成正比。

第四种情况，当所述服务提供节点为第二类中继节点且到达其转移路径上最靠近目的区域的位置的时间比预期更早时，所述访问热点对所述服务请求节点进行积分提升和自私度下调，所述自私度下调程度与所述服务提供节点的早到时间成正比。

另外，在本发明的实施例中，为了防止自私度高或积分低的节点参与数据传输，可以设定自私度阈值，当所述服务请求节点为源节点，且其自私度或积分低于设定阈值时，所述访问热点拒绝为其提供传输任务转移服务。

实施例的作用与效果

本发明所涉及一种基于节点自私度的数据传输方法，能够通过自私度调整，刺激节点放弃眼前积分利益，将传输任务转移给更胜任的节点，从而提高数据投递率和数据传输速度。

另外，所述基于节点自私度的数据传输方法根据节点的传输任务转移行为对节点的自私度和积分进行不同的调整方案，具体地，对于提高数据传输可靠性和数据传输速度的传输任务转移行为进行自私度下调，而对于降低数据传输可靠性和数据传输速度的传输任务转移行为进行自私度上调，而节点的自私度评价又直接影响到节点的长期利益。并且，所述基于节点自私度的数据传输方法也根据节点的迟到行为进行自私度调整，从而降低数据传输延时。