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专利号: 2018104131734
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种机会网络数据转发方法,其特征在于:通过节点对不同类型区域的访问频率不同,确定区域模型;以及根据确定的区域模型,并通过马尔科夫决策算法选择节点,包括如下步骤:

S1:初始化网络,将网络等分为K个矩形区域并随机分配区域类型,所述步骤S1中的将网络等分为K个矩形区域并随机分配区域类型是将整个网络Ω分为K个相互邻接的矩形区域R1,R2,…,Rk,…,RK,并且∪Rk=Ω和∩Rk=Φ,并每个区域Rk由一个三元组(xk,yk,Tk)表示,其中(xk,yk)是区域的中心坐标,Tk是区域类型的标识,节点位置由定位得到;并定义节点归属区域、节点相邻区集、归属区之间的物理距离、区域相关性及区域权重的概念;

所述步骤S1中的节点归属区域、节点相邻区集、归属区之间的物理距离、区域相关性及区域权重分别为:

节点归属区域:节点i的归属区域,由H(i)表示,是i出现概率超过预设阈值ph的区域集合;

节点相邻集:节点i在t时隙的相邻集,用 表示,是与i的距离不超过最远通信半径rc的节点集合;

归属区之间的物理距离:节点i和j之间归属区距离是属于H(i)和H(j)的任意两个区域之间的最小距离,由Dij表示;

区域相关性:节点倾向于出现在类型相似的区域中,根据节点的运动轨迹计算不同区域类型的相关性;对于每个区域Rk,Rk和Rk′之间的相关性被计算为:其中,B(i,Rk,Rk′)设为1如果两个区域类型相同;否则,B(i,Rk,Rk′)设为0;

区域权重:区域Rk的权重由Wk表示,其中0≤Wk≤1,该值表示了数据包从当前区域Rk传输到目的区域Rd的可能性,

其中,α和γ为预设指数,其值分别反映区域类型和区域距离对区域权重的影响;

所述区域权重在第t个时隙节点j的区域权重表示为:其中,P(i,Rk)是节点j出现在区域Rk的概率;

S2:根据马尔科夫决策算法选择是否将携带数据节点中的数据转发给n个相遇节点,其中1≤n≤2,马尔科夫决策算法的具体细节为决策时刻、可能的状态、可用的行动集、报酬值及转移概率;所述步骤S2中决策时刻、可能的状态、可用的行动集、报酬值及转移概率分别为:

决策时刻:T={1,...,F}F<∞可能的状态:S=S'∪{Δ}={0,1,Δ}可用的行动集:

报酬值:

其中, 是最好的节点在前m个相遇节点的概率;

转移概率:

S3:携带数据节点相遇到未携带数据节点数m小于等于F‑1个并且转发数n小于2时,重复步骤S2,F为马尔科夫决策阶段数且F=F‑m;当n=0并且m=F时,数据转发给当前相遇的未携带数据的节点;

S4:如果数据包已经传送到目的区域,传输过程将被终止,算法停止;否则,在下一个时隙,重复步骤S2和步骤S3。

2.根据权利要求1所述的一种机会网络数据转发方法,其特征在于:所述马尔科夫决策算法的求解步骤为: 且对于m=1,...,F‑1,有和

其中, 表示从当前的阶段到过程结束能够选到最好相遇节点的最大概率; 表示在剩下的阶段中能够选到最好相遇节点的最大概率;且存在 并且因此,式(1)和(2)可以简化为式(3)和(4);

求解式(3)和式(4)即为马尔科夫决策算法的策略公式。