辅助于无线射频识别技术的时延容忍路由方法技术

本发明专利技术公开了一种辅助于无线射频的时延容忍路由方法，其主要针对多移动节点组成的机会网络，主要可以应用于校园网络、小型乡镇网络等环境。该方法主要包括以下步骤：首先进行路由前的准备；之后移动节点产生数据包，通过射频信号收集预测信息，在与其它节点的通信过程中，利用预测信息进行数据包的分发或转发，接着移动节点通过射频信号收集预测信息，并利用预测信息进行数据包的分发或转发，最终数据包到达目的节点；移动节点接收数据包之后，产生ACK消息，并通过射频信号广播ACK消息来清理网络中多余的副本。本发明专利技术采用了无线射频信号收集网络中节点的信息用于辅助路由决策，提高了传输率的同时，降低了端到端的延时。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种路由方法，特别是一种辅助于无线射频的时延容忍路由方法。
技术介绍
机会网络的研究来源于美国国防部高等研究计划局DARPA支持的星际互联网计划(IPN)，这是一种在大多数情况下，源节点和目的节点不存在完整路径的移动无线网络。 目前逐步应用到生物追踪、校园网络、家庭自动化网络、城市及乡村网络等领域。由于机会网络具有间歇性连接、高传输延时、不均勻连接等特点，使得原本的TCP/IP协议无法建立端到端的连接而造成大量的丢包。T. Spyropoulos, K. Psounis, and C. S. Raghavendra.在 Proceedings ofthe 2005 ACM SIGCOMM workshop on Delay tolerant networking 会议上发表的文章 Spray and wait :an efficient routing scheme for intermittentlyconnected mobile networks USA =ACM 2005 :252-259中提出了一种控制洪泛路由方法，并分析了路由协议的理论延时以及数据包的副本数目。但是这种路由协议只考虑了基于指数分布的节点相遇模型，并且数据包的转发过程是盲目的，没有考虑网络的实时信息，在实际的应用中并不能保证选择最优的路由线路。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种，该方法能够根据网络的实时信息，智能的选择合适的中继节点，而且可以动态减少副本数目，及时清理节点缓冲区。实现本专利技术目的的技术解决方案为一种，包括以下步骤步骤1 进行路由前的准备，首先对机会网络的应用场景进行选择，该应用场景为一个相对封闭的环境，在此场景中存在一些移动的实体，各移动实体之间需要进行一些数据的传递与共享；其次在上述应用场景中设置若干个无线射频读写器，这些读写器均勻分布在整个场景中，其覆盖范围不重叠；接着在移动节点上设置通讯终端，该通讯终端包括两个接口，一个为无线射频读写接口，另一个为传统无线网络的读写接口 ；步骤2 移动节点产生数据包，通过射频信号收集预测信息，在与其它节点的通信过程中，利用预测信息进行数据包的分发或转发，此时该移动节点为源节点；步骤3 移动节点通过射频信号收集预测信息，并利用预测信息进行数据包的分发或转发，最终数据包到达目的节点，此时该移动节点为中继节点；步骤4 移动节点接收数据包之后，产生ACK消息，并通过射频信号广播ACK消息来清理网络中多余的副本，此时该移动节点为目的节点。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为(1)采用了无线射频信号收集网络中节点的信息用于辅助路由决策，提高了传输率的同时，降低了端到端的延时；(2)与传统的固定副本数目的路由协议相比，减少来数据包的副本数目；C3)通过射频信息，及时的清理节点的缓冲区。附图说明图1为本专利技术的一种基于无线射频的时延容忍路由方法的流程图。图2为本专利技术中通过射频信号收集节点信息的流程图。图3为本专利技术中数据包的分发和转发的流程图。图4为本专利技术中节点缓冲区清理的流程图。图5为本专利技术的路由策略和其他路由策略的传输率比较。图6为本专利技术的路由策略和其他路由策略的延时比较。图7为本专利技术的路由策略和其他路由策略的占用资源的比较。图8为本专利技术的路由策略动态减少的副本数目。具体实施例方式无线射频信号具有读取速度快、存储空间大、工作距离远、穿透性强、工作环境适应性强和可重复使用等多种优点。因此可以将网络中的各个移动节点实时信息通过无线射频信号进行迅速的广播，这样节点根据这些信息可以选择合适的中继节点，并删除无用的数据包。结合图1、本专利技术的一种基于无线射频的时延容忍路由方法，包括以下步骤步骤1 进行路由前的准备，首先对机会网络的应用场景进行选择，该应用场景为一个相对封闭的环境，在此场景中存在一些移动的实体，各移动实体之间需要进行一些数据的传递与共享；其次在上述应用场景中设置若干个无线射频读写器，这些读写器均勻分布在整个场景中，其覆盖范围不重叠；接着在移动节点上设置通讯终端，该通讯终端包括两个接口，一个为无线射频读写接口，另一个为传统无线网络的读写接口 ；步骤2 移动节点产生数据包，通过射频信号收集预测信息，在与其它节点的通信过程中，利用预测信息进行数据包的分发或转发，此时该移动节点为源节点；结合图2，移动节点通过射频信号收集预测信息的具体方法为(1)每个节点的移动都带有目的性，节点可以估计出自己到目的地的时间以及自己在目的地停留的时间，形成对自身的预测信息，并指定该信息有效的时间；(2)均勻分布在整个环境中的多个读写器读取在自身覆盖范围内所有节点的预测 fn息；(3)读写器之间进行信息交换，形成一个包含网络环境中全部节点的预测信息表；(4)读写器再将上述预测信息表写入覆盖范围内移动节点，节点定期的和读写器交互，将自身改变的信息告知读写器，并从读写器更新整个预测表。结合图3，移动节点进行数据包的分发或转发的方法为(1)从分发节点或转发节点的预测信息表中查询自身的预测位置；(2)从对方节点的预测信息表中查询对方节点的预测位置；(3)从双方节点的预测信息表中查询数据包目的节点的预测位置，根据预测信息的有效时间选取有效期更久的记录作为目的节点的预测位置；(4)判断分发或转发节点持有的数据包的副本数目，若副本数目大于1则执行步骤(5)；如果只有一个副本，则执行步骤(10)；(5)判断对方节点是否是目的节点，若是则直接完成传递过程并删除所有的数据包，否则执行步骤(6)；(6)判断对方节点和目的节点预测位置是否相同，若相同则发送单一副本给对方， 并删除其余的副本；否则执行步骤(7)(7)判断对方节点和目的节点预测位置之间的距离，如果距离小于场景半径的四分之一，则执行步骤(8)否则执行步骤(9)；(8)判断分发节点和目的节点预测位置之间的距离，如果距离大于场景半径的四分之一则分发节点发送单一副本给对方，并自己保留一个副本；否则执行步骤(9)；(9)分发节点将一半的副本数发送给对方节点；(10)判断对方节点是否是目的节点，若是则直接完成传递过程，否则执行步骤 (11)；(11)判断对方节点和目的节点预测位置是否相同，若相同则将副本转发给对方； 否则执行步骤(12)(12)判断对方和目的节点预测位置之间的距离，如果距离小于场景半径的四分之一，则执行步骤(13)否则执行步骤(14)；(13)判断转发节点和目的节点预测位置之间的距离，如果距离大于场景半径的四分之一则转发节点将副本转发给对方；否则执行步骤(14)；(14)转发节点继续保留该数据包，不进行转发。步骤3 移动节点通过射频信号收集预测信息，并利用预测信息进行数据包的分发或转发，最终数据包到达目的节点，此时该移动节点为中继节点；此步骤中移动节点通过射频信号收集预测信息的具体方法、移动节点进行数据包的分发或转发的方法与步骤2中相应方法相同；步骤4 移动节点接收数据包之后，产生ACK消息，并通过射频信号广播ACK消息来清理网络中多余的副本，此时该移动节点为目的节点。结合图4，通过射频信号广播ACK 消息来清理网络中多余的副本具体为(1)某个数据包到达目的节点后，目的节点产生对应的ACK消息，并在其与射频读写器的会话中，让读写器读取本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种辅助于无线射频识别技术的时延容忍路由方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤１：进行路由前的准备，首先对机会网络的应用场景进行选择，该应用场景为一个相对封闭的环境，在此场景中存在一些移动的实体，各移动实体之间需要进行一些数据的传递与共享；其次在上述应用场景中设置若干个无线射频读写器，这些读写器均匀分布在整个场景中，其覆盖范围不重叠；接着在移动节点上设置通讯终端，该通讯终端包括两个接口，一个为无线射频读写接口，另一个为传统无线网络的读写接口；步骤２：移动节点产生数据包。通过射频信号收集预测信息，在与其它节点的通信过程中，利用预测信息进行数据包的分发或转发，此时该移动节点为源节点；步骤３：移动节点通过射频信号收集预测信息，并利用预测信息进行数据包的分发或转发，最终数据包到达目的节点，此时该移动节点为中继节点；步骤４：移动节点接收数据包之后，产生ＡＣＫ消息，并通过射频信号广播ＡＣＫ消息来清理网络中多余的副本，此时该移动节点为目的节点。

【技术特征摘要】
1.一种辅助于无线射频识别技术的时延容忍路由方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤1 进行路由前的准备，首先对机会网络的应用场景进行选择，该应用场景为一个相对封闭的环境，在此场景中存在一些移动的实体，各移动实体之间需要进行一些数据的传递与共享；其次在上述应用场景中设置若干个无线射频读写器，这些读写器均勻分布在整个场景中，其覆盖范围不重叠；接着在移动节点上设置通讯终端，该通讯终端包括两个接口，一个为无线射频读写接口，另一个为传统无线网络的读写接口 ；步骤2 移动节点产生数据包。通过射频信号收集预测信息，在与其它节点的通信过程中，利用预测信息进行数据包的分发或转发，此时该移动节点为源节点；步骤3 移动节点通过射频信号收集预测信息，并利用预测信息进行数据包的分发或转发，最终数据包到达目的节点，此时该移动节点为中继节点；步骤4 移动节点接收数据包之后，产生ACK消息，并通过射频信号广播ACK消息来清理网络中多余的副本，此时该移动节点为目的节点。2.根据权利要求1所述的辅助于无线射频识别技术的时延容忍路由方法，其特征在于，步骤2、步骤3中移动节点通过射频信号收集预测信息的具体方法为(1)每个节点的移动都带有目的性，节点可以估计出自己到目的地的时间以及自己在目的地停留的时间，形成对自身的预测信息，并指定该信息有效的时间；(2)均勻分布在整个环境中的多个读写器读取在自身覆盖范围内所有节点的预测信息；(3)读写器之间进行信息交换，形成一个包含网络环境中全部节点的预测信息表；(4)读写器再将上述预测信息表写入覆盖范围内移动节点，节点定期的和读写器交互， 将自身改变的信息告知读写器，并从读写器更新整个预测表。3.根据权利要求1所述的辅助于无线射频识别技术的时延容忍路由方法，其特征在于，步骤2、步骤3中移动节点进行数据包的分发或转发的方法为(1)从分发节点或转发节点的预测信息表中查询自身的预测位置；(2)从对方节点的预测信息表中查询对方节点的预测位置；(3)从双方节...

【专利技术属性】
技术研发人员：李千目，姜海涛，戚勇，王艳，张宏，彭进锋，
申请(专利权)人：南京理工大学，江苏瀛环国际集团宏海物流有限公司，
类型：发明
国别省市：84