[发明专利]一种基于概率统计的多副本船联网路由协议

摘要

本发明属于船联网路由协议优化领域，涉及的是一种基于概率统计的多副本船联网路由协议，用于不存在直达通信链路的船舶之间进行数据传输。主要步骤是在源节点产生待传数据，设置其副本总数与生存时间，当源节点与待定中继节点相遇时，计算传输概率，更新各自的相遇信息表，比较源节点与目的节点间、待定中继节点与目的节点间的传输概率值的大小，以决定是否发送数据，若发送，则源节点需先根据传输概率的比值计算发送数据的副本个数，接收端根据该副本个数可继续进行转发，同时接收端更新生存时间，生存时间为0的数据不再进行转发。本发明可以适应海洋网络通信环境，提出的路由算法可以有效减少数据冗余，提高传输可靠性。

主权项

1.一种基于概率统计的多副本船联网路由协议，其特征在于：在不存在直达通信链路的船舶中，利用相遇的船舶实现对数据的转发，其步骤如下：1)源节点a产生发送的数据：(1)在源节点a处产生待发送的数据，存储在发送缓存中；(2)设置待发送数据的副本总数为L，其数值为在相同传输距离下，节点a发送成功的平均副本个数；设置每个数据副本的生存时间TTL为，其中，N为源节点的通信范围，R为目的节点与源节点的距离，λ为源节点通信范围内数据成功交付所需的平均TTL；(3)等待节点相遇；2)源节点a通过中继节点b发送数据：(1)计算节点a与节点b间的传输概率P_ab并更新自身历史相遇信息表，其计算公式为：P_ab＝P_ab(old)+[1‑P_ab(old)]·P_init其中，P_(ab)old为节点a与节点b的历史传输概率，传输初始常数P_init∈[0，1]；(2)源节点a接收中继节点b与节点d间的传输概率P_bd；(3)比较节点a与节点d间的传输概率P_ad与节点b与节点d间的传输概率P_bd，若P_ad<P_bd，节点a选择节点b对数据进行转发，节点b拥有的可再依托其他节点转发的副本个数最大值设定为L_ab；否则若P_ad>＝P_bd，则结束本算法，不使用节点b进行转发；其中，副本个数最大值L_ab为：(4)计算源节点的剩余副本数L_aL_a＝L_a(old)‑L_ab其中，L_a(old)为发送节点a将数据发送给节点b之前的数据副本数，其初始值为数据副本总数L；(5)若L_a≤0，发送数据，其副本个数为L_a(old)，清空发送缓存；否则，发送数据，其副本个数为L_ab；3)中继节点b接收数据：(1)两节点相遇，建立连接；(2)计算节点b与节点a间的传输概率P_ba并更新自身历史相遇信息表；(3)节点b将P_bd发送给节点a；(4)判断是否接收到节点a的数据，若是，则进行步骤(5)，否则，结束本算法；(5)判断数据的目的节点是否为自身，若是，数据成功交付，结束本算法，否则，进行步骤(6)；(6)对数据副本的TTL值减1；(7)若TTL＝0，结束本算法，否则，将数据复制到发送缓存，等待与新节点相遇，转发数据；4)两节点通信结束，继续寻找新节点：对数据的发送完毕后，两节点断开通信连接，继续航行寻找新的节点进行中继传输。