[发明专利]一种移动自组织网络的CCN通信方法及设备

说明书

本发明提供一种移动自组织网络的CCN通信方法及设备。所述方法包括：基于Interest包和Data包的内容中的距离和能量信息，在内容发现机制中采用基于距离和能量的PIT表更新方法，在内容传送机制中采用基于距离和能量的FIB表更新方法，选择路径权值最大的路径传输所述Interest包和Data包。本发明综合考虑能量和距离两个参数，采用基于距离和能量的PIT表更新方法和基于距离和能量的FIB表更新方法，其中引入路径权值，在内容发现机制择路径权值最大的路径传输Interest包，在内容传送机制中择路径权值最大的路径传输Data包，可以有效的降低能量消耗，平衡网络能耗分布。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种移动自组织网络的CCN通信方法及设备。

背景技术

目前，移动自组织网络(Mobile Ad hoc Network，MANET)的接入与信息传输都是基于IP协议，采用主机到主机的信息传输模式。由于 MANET中节点的移动性，导致基于IP协议的端到端传输在路由查询、路由信息维护等方面的开销很大，严重影响网络的网络容量和时延性能。近来提出的内容中心网络(Content Centric Network，CCN)用内容名称(content name)代替IP地址，是一种颠覆性的网络架构，已经被证明更能适应MANET网络的开放传输、移动拓扑、链路状态不稳定等特点。

CCN采用请求-发送的通信模型，当用户需要某种数据时，需要向外广播请求包(称为Interest)，包中包含了请求数据的名称。接收到 Interest的网络节点，若存储了请求内容，则向请求者返回数据包(称为Data)，否则，继续向外广播请求，直到发现请求内容，或者请求包到期。在CCN中，请求数据包的节点称为consumer，提供数据包的节点称为provider。CCN架构最初针对有线网络提出，网络节点能量充足、传输链路稳定，但是MANET通常由可移动的手机、笔记本、传感节点等能量受限的终端设备组成，且无线链路冲突严重，因此CCN在MANET中应用因为广播冲突重发以及大量节点重复广播面临严重的能耗问题，节能是CCN实现在MANET应用需解决的一个关键问题。

当前，针对CCN节能设计有两个方向。一个方向是通过减少不必要的通信实现，主要是通过退避方式降低无线介质冲突，基本原理就是节点在发送包之前，先等待一个随机时间，并在等待过程中对传输信道进行侦听，如果侦听到相同内容的包，则取消发送。在一些现有技术中实现了这样的退避方式，能够有效减少Interest和Data在网络中的传播，从而降低重发能耗和广播能耗，但是这种方式并未直接考虑节点的剩余能量，数据传输很容易集中在最短路径和度数高的节点，造成这些节点能量快速消耗，成为影响网络寿命的短板。

另一个方向是基于概率选择发送数据包。例如采用广播Interest包，单播Data包的方式，以降低无线信道冲突，并在节点能量低于预置门限后，对Interest采取转发概率策略，降低节点能耗；转发概率基于剩余能量和节点度进行计算。该方向的策略往往需要一定的通信开销进行网络状态信息的收集来支撑概率计算，例如转发概率就需要节点之间频繁通信以获得节点度的信息，因此此类策略会在控制层面引入复杂设计，增大处理开销。

因此，亟需一种有效的方法降低能量消耗，同时根据网络中节点的剩余能量来平衡网络能耗分布。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的移动自组织网络的CCN通信方法及设备。

根据本发明的一个方面，提供一种移动自组织网络的CCN通信方法，包括：

基于Interest包和Data包中的距离和能量信息，在内容发现机制中采用基于距离和能量的PIT表更新方法，在内容传送机制中采用基于距离和能量的FIB表更新方法，选择路径权值最大的路径传输所述 Interest包和Data包。

根据本发明的一个方面，还提供一种移动自组织网络的CCN通信设备，包括：