一種基于節(jié)點(diǎn)組運(yùn)動(dòng)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)緩存共享、管理與調(diào)度方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出一種基于節(jié)點(diǎn)組運(yùn)動(dòng)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)緩存共享、管理與調(diào)度方法。當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)成功建立無(wú)線鏈路后，首先判斷對(duì)方是否是同組節(jié)點(diǎn)，如果是同組節(jié)點(diǎn)則運(yùn)行緩存共享機(jī)制；兩個(gè)節(jié)點(diǎn)分別對(duì)各自緩存的消息做出調(diào)度次序決策；兩個(gè)節(jié)點(diǎn)按照調(diào)度次序交換緩存的消息，消息交換完畢后，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)再次計(jì)算各自緩存的每一個(gè)消息的效用值，按照效用值的不同，節(jié)點(diǎn)做出不同的管理決策。本發(fā)明使用新的緩存共享、管理與調(diào)度機(jī)制，有利于節(jié)點(diǎn)緩存最大化利用，改善了網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點(diǎn)能耗、緩存利用效率等方面性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種基于節(jié)點(diǎn)組運(yùn)動(dòng)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)緩存共享、管理與調(diào)度 方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于節(jié)點(diǎn)組運(yùn)動(dòng)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)緩存共 享、管理與調(diào)度方法。
【背景技術(shù)】
[0002] Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)自帶無(wú)線收發(fā)裝置的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)組成的自治網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)構(gòu)成的， 是一種具有高度動(dòng)態(tài)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)任意移動(dòng)且直接通過(guò)無(wú)線鏈路進(jìn)行通信的自組織網(wǎng) 絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)不同于傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)，其高度自治且不需任何基礎(chǔ)設(shè)施而獨(dú)立運(yùn)行，節(jié)點(diǎn)通信 比較依靠由于運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的"相遇機(jī)會(huì)"。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的最初應(yīng)用與戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)有關(guān)，用來(lái)改 善戰(zhàn)場(chǎng)通信以及生存能力，隨著無(wú)線通信和終端技術(shù)的不斷發(fā)展，其在民用環(huán)境下也得到 了發(fā)展。
[0003] 除上述特點(diǎn)之外，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信范圍都是有限的，當(dāng)源節(jié)點(diǎn)與目 的節(jié)點(diǎn)間的通信因外界因素而中斷時(shí)，"存儲(chǔ)-運(yùn)動(dòng)-轉(zhuǎn)發(fā)"的消息中繼方法能夠提高消息 的投遞率。由于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)"機(jī)會(huì)通信"的特點(diǎn)和獨(dú)特的"存儲(chǔ)-運(yùn)動(dòng)-轉(zhuǎn)發(fā)"通信機(jī)制， 節(jié)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷與其他節(jié)點(diǎn)相遇并且相互交換各自緩存內(nèi)消息，其所存儲(chǔ)的消息隨 著時(shí)間推移不斷增加，剩余緩存不斷減少。一旦緩存不足，新的消息將無(wú)法得到妥當(dāng)?shù)奶?理，嚴(yán)重阻礙節(jié)點(diǎn)的成功通信。這種情況下，節(jié)點(diǎn)如何管理緩存內(nèi)已有消息、如何管理新進(jìn) 消息與已有消息是有效提高系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。
[0004] 在節(jié)點(diǎn)呈組運(yùn)動(dòng)的情況下，現(xiàn)有的緩存共享、管理與調(diào)度機(jī)制主要有以下幾種：
[0005] 1)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)相互獨(dú)立，每次通信過(guò)程中節(jié)點(diǎn)都交換各自緩存內(nèi)消息。這種方法 使得節(jié)點(diǎn)緩存消耗速度較快；對(duì)節(jié)點(diǎn)緩存大小要求較高的同時(shí)，同組節(jié)點(diǎn)間可能存在大量 相同的消息，造成資源的極大浪費(fèi)。
[0006] 2)挑選節(jié)點(diǎn)組中某一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為"簇頭"，用于集中存儲(chǔ)消息。在通信過(guò)程中，消 息經(jīng)由其他同組節(jié)點(diǎn)向別組節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。這種方法要求簇頭節(jié)點(diǎn)具有較大的緩存、較強(qiáng)勁的 功能，但對(duì)同組其他節(jié)點(diǎn)要求相對(duì)較低。同時(shí)，消息傳遞過(guò)程較為繁瑣且效率不高，會(huì)造成 不必要的能量損失，降低了通信質(zhì)量。一旦簇頭出現(xiàn)故障或損壞，對(duì)整個(gè)節(jié)點(diǎn)組影響極大， 甚至導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)組難以與外界通信。
[0007] 3)在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置一些固定的站點(diǎn)，用于收集并分發(fā)消息。站點(diǎn)位置固定不變，在 數(shù)據(jù)處理能力、能量、緩存等方面都能滿足網(wǎng)絡(luò)通信需求，且同樣具有一定的通信范圍。同 時(shí)，各個(gè)站點(diǎn)之間能夠自由通信，節(jié)點(diǎn)在經(jīng)過(guò)站點(diǎn)時(shí)將緩存內(nèi)消息統(tǒng)一存儲(chǔ)至站點(diǎn)，并接收 來(lái)自站點(diǎn)的消息。通過(guò)站點(diǎn)的集中存儲(chǔ)和分發(fā)，提高了消息傳遞的效率，但這種方法既提高 了網(wǎng)絡(luò)搭建成本和維護(hù)費(fèi)用，又要求網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)范圍相對(duì)固定，適用范圍受到了一定的 限制。除此之外，一旦站點(diǎn)遇到故障或損壞，通信網(wǎng)絡(luò)將受到極大影響甚至陷入癱瘓。
[0008] 針對(duì)基于節(jié)點(diǎn)組運(yùn)動(dòng)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)緩存共享、管理與調(diào)度機(jī)制問(wèn)題，現(xiàn)有的研究 成果還不能滿足用戶(hù)在不具備網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施或者基礎(chǔ)設(shè)施較為落后情況下的基本通信需 求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明提出一種基于節(jié)點(diǎn)組運(yùn)動(dòng)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)緩存共享、管理與調(diào)度方法，其使 用新的緩存共享、管理與調(diào)度機(jī)制，有利于節(jié)點(diǎn)緩存最大化利用，改善了節(jié)點(diǎn)通信的能耗、 緩存利用效率等。
[0010] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于節(jié)點(diǎn)組運(yùn)動(dòng)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)緩存共 享、管理與調(diào)度方法：
[0011] 當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入對(duì)方通信范圍、成功建立無(wú)線鏈路后，判斷對(duì)方是否是同組節(jié)點(diǎn)； 如果是同組節(jié)點(diǎn)，則節(jié)點(diǎn)將緩存消息的參數(shù)屬性信息發(fā)送給對(duì)方節(jié)點(diǎn)，對(duì)方節(jié)點(diǎn)收到后保 存至列表，并找出雙方需要優(yōu)先調(diào)度的消息進(jìn)行交換，此時(shí)，同組節(jié)點(diǎn)之間只交換需要優(yōu)先 調(diào)度的消息，不交換除需要優(yōu)先調(diào)度的消息之外的剩余消息；如果不是同組節(jié)點(diǎn)，則兩個(gè)節(jié) 點(diǎn)分別對(duì)各自緩存的消息做出調(diào)度次序決策，然后按照調(diào)度次序交換緩存內(nèi)消息；
[0012] 較佳地，消息交換完畢后，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)再次計(jì)算各自緩存的每一個(gè)消息的效用值，按 照效用值的不同，節(jié)點(diǎn)做出不同的管理決策。
[0013] 較佳地，節(jié)點(diǎn)分組時(shí)，網(wǎng)絡(luò)為每個(gè)節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)組分配唯一的ID標(biāo)識(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)保 留所有同組節(jié)點(diǎn)的ID標(biāo)識(shí)。
[0014] 較佳地，同組節(jié)點(diǎn)在每次相遇時(shí)，均交換消息的參數(shù)屬性信息，從而實(shí)時(shí)更新列 表。
[0015] 較佳地，不同組節(jié)點(diǎn)之間的消息調(diào)度次序?yàn)椋汗?jié)點(diǎn)先找出緩存內(nèi)需要優(yōu)先調(diào)度的 消息，確定優(yōu)先調(diào)度的消息之后，節(jié)點(diǎn)根據(jù)每個(gè)剩余消息的效用值大小決定其調(diào)度次序，效 用值大的優(yōu)先調(diào)度。
[0016] 較佳地，滿足下列情況的消息需要優(yōu)先調(diào)度：
[0017] 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與該消息的目的節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)；或者
[0018] 某個(gè)同組節(jié)點(diǎn)與該消息的目的節(jié)點(diǎn)相遇后，向當(dāng)前節(jié)點(diǎn)要求發(fā)送該消息時(shí)；或者 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)遇到與該消息目的節(jié)點(diǎn)同組的節(jié)點(diǎn)時(shí)。
[0019] 較佳地，所述消息效用值的計(jì)算公式為：
[0020]
[0021] 公式中，u表示效用值，tleft、tllfe、m new、m、p分別表示消息剩余壽命、消息壽命、新 進(jìn)消息大小、節(jié)點(diǎn)緩存內(nèi)所有消息總大小、消息的優(yōu)先級(jí)；α、β、λ為權(quán)重因子，分別表示 節(jié)點(diǎn)權(quán)衡效用值時(shí)對(duì)需要調(diào)度的消息的剩余壽命、大小以及優(yōu)先級(jí)的偏向程度。
[0022] 較佳地，當(dāng)節(jié)點(diǎn)本地剩余緩存不足且有新消息進(jìn)入時(shí)，各節(jié)點(diǎn)按每一消息效用值 大小做出消息丟棄次序決策，效用值低的優(yōu)先丟棄。
[0023] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于，（1)本發(fā)明提出節(jié)點(diǎn)組內(nèi)緩存共享機(jī) 制，節(jié)點(diǎn)組對(duì)每個(gè)消息僅存一份副本，不但提高了節(jié)點(diǎn)的緩存利用效率，而且避免了不必要 的緩存浪費(fèi)；（2)本發(fā)明基于節(jié)點(diǎn)組運(yùn)動(dòng)所提出，消息在存儲(chǔ)、管理以及調(diào)度過(guò)程中無(wú)需任 何預(yù)先架設(shè)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)網(wǎng)絡(luò)搭設(shè)成本、節(jié)點(diǎn)能力要求較低，成本較為低廉；（3)本 發(fā)明適用于節(jié)點(diǎn)呈組運(yùn)動(dòng)的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，可適用于軍事戰(zhàn)場(chǎng)通信、戶(hù)外組網(wǎng)、城市交通、 緊急救援等環(huán)境下，適用范圍較廣。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1為本發(fā)明實(shí)例網(wǎng)絡(luò)模型中兩個(gè)同組節(jié)點(diǎn)相遇過(guò)程示意圖；
[0025] 圖2為本發(fā)明實(shí)例節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)同組節(jié)點(diǎn)消息的參數(shù)屬性信息列表示意圖；
[0026] 圖3為本發(fā)明實(shí)例網(wǎng)絡(luò)模型中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)組相遇過(guò)程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 容易理解，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在不變更本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神的情況下，本領(lǐng)域 的一般技術(shù)人員可以想象出本發(fā)明基于節(jié)點(diǎn)組運(yùn)動(dòng)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)緩存共享、管理與調(diào)度方 法的多種實(shí)施方式。因此，以下【具體實(shí)施方式】和附圖僅是對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案的示例性說(shuō) 明，而不應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的全部或者視為對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制或限定。
[0028] 節(jié)點(diǎn)分組機(jī)制
[0029] Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行之初，將網(wǎng)絡(luò)中的全部節(jié)點(diǎn)按組編隊(duì)，節(jié)點(diǎn)以組為單位進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。 節(jié)點(diǎn)分組時(shí)，網(wǎng)絡(luò)為每個(gè)節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)組分配唯一的ID標(biāo)識(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)保留所有同組節(jié)點(diǎn)的 ID標(biāo)識(shí)。節(jié)點(diǎn)分組后，同組節(jié)點(diǎn)始終保持相對(duì)集中，相互之間的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)基本一致，即相互 之間具有基本一致的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度；而不同組節(jié)點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)方向和大小一般不相 同。在以組為單位運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)既有可能與同組節(jié)點(diǎn)相遇，也有可能與不同組節(jié)點(diǎn) 相遇，但因同組節(jié)點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)基本一致，同組節(jié)點(diǎn)之間相遇的機(jī)會(huì)與不同組節(jié)點(diǎn)相 比就顯得比較頻繁，這就使得同組節(jié)點(diǎn)間較不同組節(jié)點(diǎn)間有更多的通信機(jī)會(huì)。
[0030] 緩存共享機(jī)制
[0031] 因同組節(jié)點(diǎn)相遇較為頻繁，為避免同組節(jié)點(diǎn)間存儲(chǔ)同樣的消息而造成緩存資源浪 費(fèi)，本發(fā)明提出了同組節(jié)點(diǎn)緩存共享機(jī)制。緩存共享的內(nèi)涵為：
[0032] 1、同組節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)，無(wú)特殊情況一般不交換各自緩存內(nèi)的消息，只獲取對(duì)方緩存 內(nèi)消息的參數(shù)屬性信息，保存至列表并在每次相遇后更新本地列表。
[0033] 同組節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)，只讀取對(duì)方節(jié)點(diǎn)緩存消息的參數(shù)屬性信息并保存至列表，而不 讀取對(duì)方的消息，即無(wú)需互相交換消息。消息的參數(shù)屬性包括：消息ID標(biāo)識(shí)、壽命、剩余壽 命、目的節(jié)點(diǎn)ID及消息大小等信息。此后，該節(jié)點(diǎn)再次與同組節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)，則再次交換消息 的參數(shù)屬性信息，從而實(shí)時(shí)更新列表。這樣，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，每一節(jié)點(diǎn)基本能夠掌握本組 全部節(jié)點(diǎn)所存儲(chǔ)的消息參數(shù)屬性信息，依次作為信息交換過(guò)程中的消息緩存管理與調(diào)度依 據(jù)。
[0034] 2、節(jié)點(diǎn)在與不同組節(jié)點(diǎn)相遇后的通信過(guò)程中，視同組節(jié)點(diǎn)緩存為自身緩存的"額 外擴(kuò)展"。此時(shí)，節(jié)點(diǎn)接收消息時(shí)，節(jié)點(diǎn)不再接收同組節(jié)點(diǎn)已存儲(chǔ)的消息，且優(yōu)先接收以本組 節(jié)點(diǎn)為目的節(jié)點(diǎn)的消息，其次按照調(diào)度次序接收消息；節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息時(shí)，優(yōu)先發(fā)送目的節(jié)點(diǎn) 與對(duì)方節(jié)點(diǎn)同組的消息，其次按照調(diào)度次序發(fā)送消息。
[0035] 圖1為兩個(gè)同組節(jié)點(diǎn)相遇過(guò)程示意圖，如圖2所示，兩個(gè)同組節(jié)點(diǎn)A1和A2在運(yùn)動(dòng) 過(guò)程中彼此進(jìn)入了對(duì)方通信范圍后先建立通信鏈路，在發(fā)現(xiàn)對(duì)方節(jié)點(diǎn)是同組節(jié)點(diǎn)后，節(jié)點(diǎn) A1和A2之間相互交換各自緩存內(nèi)消息的參數(shù)屬性信息，并將參數(shù)屬性信息存入各自所保 留的列表，列表如圖3所示。圖3為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)組相遇過(guò)程示意圖，如圖3所示，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn) 組在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有其中兩個(gè)不同組的節(jié)點(diǎn)A1和B1進(jìn)入了對(duì)方通信范圍時(shí)，節(jié)點(diǎn)A1和B1 各自決策各自緩存內(nèi)消息的調(diào)度次序，并按調(diào)度次序交換消息。
[0036] 前述Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)組內(nèi)的緩存共享實(shí)際是指網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組內(nèi)通過(guò)共享各自緩 存內(nèi)消息的參數(shù)屬性信息，以節(jié)點(diǎn)組為消息存儲(chǔ)基本單元的一種新的緩存利用方法。這種 方法有利于節(jié)點(diǎn)緩存最大化利用，有利于避免不必要的能量消耗，有利于提高節(jié)點(diǎn)資源利 用率，有利于提升系統(tǒng)總體性能。
[0037] 節(jié)點(diǎn)緩存調(diào)度機(jī)制
[0038] 本發(fā)明為充分利用有限的通信時(shí)間、最大化通信效率提出了本地消息節(jié)點(diǎn)緩存調(diào) 度機(jī)制，在節(jié)點(diǎn)之間交換消息之前節(jié)點(diǎn)首先對(duì)緩存的消息進(jìn)行調(diào)度次序的排序。本實(shí)施例 中，各消息的調(diào)度次序?yàn)椋?br>[0039] 1、節(jié)點(diǎn)先找出緩存內(nèi)需要優(yōu)先調(diào)度的消息，需要優(yōu)先調(diào)度的消息包括以下幾種消 息：
[0040] a)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與該消息的目的節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)；
[0041] b)某個(gè)同組節(jié)點(diǎn)與該消息的目的節(jié)點(diǎn)相遇后，向當(dāng)前節(jié)點(diǎn)要求發(fā)送該消息時(shí)；
[0042] c)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)遇到與該消息目的節(jié)點(diǎn)同組的節(jié)點(diǎn)時(shí)。
[0043] 2、確定優(yōu)先調(diào)度的消息之后，節(jié)點(diǎn)根據(jù)每個(gè)剩余消息的效用值大小決定其他消息 的調(diào)度次序，效用值高的優(yōu)先調(diào)度。
[0044] 圖3為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)組相遇過(guò)程示意圖，如圖3所示，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)組在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有其 中兩個(gè)不同組的節(jié)點(diǎn)A1和B1進(jìn)入了對(duì)方通信范圍時(shí)，節(jié)點(diǎn)A1和B1各自決策各自緩存內(nèi) 消息的調(diào)度次序，調(diào)度次序?yàn)椋?br>[0045] 首先，兩個(gè)不同組節(jié)點(diǎn)分別找出自己需要優(yōu)先調(diào)度的消息；
[0046] 其次，對(duì)各自緩存中除需要優(yōu)先調(diào)度的消息以外的其他剩余消息，節(jié)點(diǎn)按照消息 效用值的不同做出不同的調(diào)度決策，效用值高的則優(yōu)先調(diào)度。
[0047] 所述需要優(yōu)先調(diào)度的消息主要包含以下幾種消息：
[0048] a)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與其緩存消息的目的節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)，優(yōu)先調(diào)度該消息，例如：節(jié)點(diǎn)A1是 節(jié)點(diǎn)B1緩存消息的目的節(jié)點(diǎn)，或者節(jié)點(diǎn)B1是節(jié)點(diǎn)A1緩存消息的目的節(jié)點(diǎn)；
[0049] b)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)同組的某個(gè)節(jié)點(diǎn)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)緩存消息的目的節(jié)點(diǎn)相遇后，向當(dāng)前節(jié) 點(diǎn)要求發(fā)送該消息時(shí)，優(yōu)先調(diào)度該消息，例如，節(jié)點(diǎn)A2緩存內(nèi)有以節(jié)點(diǎn)B1為目的節(jié)點(diǎn)的消 息，當(dāng)節(jié)點(diǎn)A1和節(jié)點(diǎn)B1進(jìn)入了對(duì)方通信范圍時(shí)，優(yōu)先調(diào)度該消息；特別地，節(jié)點(diǎn)讀取本地存 儲(chǔ)的同組節(jié)點(diǎn)緩存消息信息列表獲知節(jié)點(diǎn)A2緩存內(nèi)有以B1為目的節(jié)點(diǎn)的消息，此時(shí)A1首 先向A2發(fā)出消息請(qǐng)求，主動(dòng)幫助A2轉(zhuǎn)發(fā)消息，A2收到請(qǐng)求后將A2B1優(yōu)先級(jí)提高，并以最 快速度發(fā)給A1再由A1轉(zhuǎn)發(fā)至B1 ;
[0050] c)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)遇到與其緩存消息的目的節(jié)點(diǎn)同組的某個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，優(yōu)先調(diào)度該消息， 例如，節(jié)點(diǎn)A1緩存內(nèi)有以節(jié)點(diǎn)B1為目的節(jié)點(diǎn)的消息，當(dāng)節(jié)點(diǎn)A1和節(jié)點(diǎn)B2進(jìn)入了對(duì)方通信 范圍時(shí)，優(yōu)先調(diào)度該消息。
[0051] 所述消息效用值的計(jì)算公式為：
[0052]
[0053] 公式中，u表示效用值，t1(；ft、tlif(；、m_、m、p分別表示消息剩余壽命、消息壽命、新 進(jìn)消息大小、節(jié)點(diǎn)緩存內(nèi)所有消息總大小、消息的優(yōu)先級(jí)；α、β、λ是權(quán)重因子，分別表示 節(jié)點(diǎn)權(quán)衡效用值時(shí)對(duì)需要調(diào)度的消息的剩余壽命、大小以及優(yōu)先級(jí)的偏向程度。
[0054] 調(diào)度次序具體可以如圖3所示，以"源節(jié)點(diǎn)-目的節(jié)點(diǎn)"表示某個(gè)消息，節(jié)點(diǎn)Α1和 節(jié)點(diǎn) Β1 調(diào)度次序分別為 "Α1Β1-Α1Β2-Α2Β1-Α2Β2- -般消息"、"Β1Α1-Β1Α2-Β2Α1-Β2Α2- - 般消息"。
[0055] 在圖3中，某一節(jié)點(diǎn)會(huì)主動(dòng)承擔(dān)中繼的行為，當(dāng)節(jié)點(diǎn)Α2在與不同組節(jié)點(diǎn)Β1通信過(guò) 程中同時(shí)進(jìn)入某一同組節(jié)點(diǎn)Α1通信范圍之內(nèi)，且Α2和Β1相距較大而無(wú)法通信時(shí)，若Α2中 具有以Β1為目的節(jié)點(diǎn)的消息，則節(jié)點(diǎn)Α1主動(dòng)充當(dāng)"中繼節(jié)點(diǎn)"角色，向Α2索要該消息，Α2 收到索要請(qǐng)求后以較高優(yōu)先級(jí)傳遞給節(jié)點(diǎn)Α1，最后由節(jié)點(diǎn)Α1將消息遞交至節(jié)點(diǎn)Β1。
[0056] 節(jié)點(diǎn)緩存管理機(jī)制
[0057] 隨著節(jié)點(diǎn)接收的消息越來(lái)越多，當(dāng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)成功接收到交換的消息后，需要對(duì)其 緩存內(nèi)原有消息和新進(jìn)消息進(jìn)行有效管理，最大化緩存利用效率。為更好地利用有限的緩 存資源，本發(fā)明提出節(jié)點(diǎn)緩存管理機(jī)制。節(jié)點(diǎn)緩存管理機(jī)制的內(nèi)涵為：當(dāng)節(jié)點(diǎn)本地剩余緩 存不足且有新消息進(jìn)入時(shí)，丟棄足夠多現(xiàn)有消息以騰出足夠緩存空間用于存儲(chǔ)新接收的消 息，其中，各節(jié)點(diǎn)按每一消息效用值大小做出消息丟棄次序決策，效用值低的優(yōu)先丟棄。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于節(jié)點(diǎn)組運(yùn)動(dòng)的Ad化C網(wǎng)絡(luò)緩存共享、管理與調(diào)度方法，其特征在于， 當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)建立無(wú)線鏈路后，判斷對(duì)方是否是同組節(jié)點(diǎn)；如果是同組節(jié)點(diǎn)，則節(jié)點(diǎn)將緩 存消息的參數(shù)屬性信息發(fā)送給對(duì)方節(jié)點(diǎn)，對(duì)方節(jié)點(diǎn)收到后保存至列表，并找出雙方需要優(yōu) 先調(diào)度的消息進(jìn)行交換；如果不是同組節(jié)點(diǎn)，則兩個(gè)節(jié)點(diǎn)分別對(duì)各自緩存的消息做出調(diào)度 次序決策，然后按照調(diào)度次序交換緩存內(nèi)消息。2. 如權(quán)利要求1所述基于節(jié)點(diǎn)組運(yùn)動(dòng)的Ad化C網(wǎng)絡(luò)緩存共享、管理與調(diào)度方法，其特 征在于，消息交換完畢后，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)再次計(jì)算各自緩存的每一個(gè)消息的效用值，按照效用值 的不同，節(jié)點(diǎn)做出不同的管理決策。3. 如權(quán)利要求1所述基于節(jié)點(diǎn)組運(yùn)動(dòng)的Ad化C網(wǎng)絡(luò)緩存共享、管理與調(diào)度方法，其特 征在于，節(jié)點(diǎn)分組時(shí)，網(wǎng)絡(luò)為每個(gè)節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)組分配唯一的ID標(biāo)識(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)保留所有同 組節(jié)點(diǎn)的ID標(biāo)識(shí)。4. 如權(quán)利要求1所述基于節(jié)點(diǎn)組運(yùn)動(dòng)的Ad化C網(wǎng)絡(luò)緩存共享、管理與調(diào)度方法，其特 征在于，同組節(jié)點(diǎn)在每次相遇時(shí)，均交換消息的參數(shù)屬性信息，從而實(shí)時(shí)更新列表。5. 如權(quán)利要求1所述基于節(jié)點(diǎn)組運(yùn)動(dòng)的Ad化C網(wǎng)絡(luò)緩存共享、管理與調(diào)度方法，其特 征在于，不同組節(jié)點(diǎn)緩存消息的調(diào)度次序?yàn)椋菏紫日页鼍彺鎯?nèi)需要優(yōu)先調(diào)度的消息；然后， 為緩存內(nèi)剩余消息估計(jì)效用值并W降序排序作為調(diào)度次序。6. 如權(quán)利要求5所述基于節(jié)點(diǎn)組運(yùn)動(dòng)的Ad化C網(wǎng)絡(luò)緩存共享、管理與調(diào)度方法，其特 征在于，消息在W下情況下為需要優(yōu)先調(diào)度的消息： 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與該消息的目的節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)；或者 某個(gè)同組節(jié)點(diǎn)與該消息的目的節(jié)點(diǎn)相遇后，向當(dāng)前節(jié)點(diǎn)要求發(fā)送該消息時(shí)；或者 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)遇到與該消息目的節(jié)點(diǎn)同組的節(jié)點(diǎn)時(shí)。7. 如權(quán)利要求2或者5所述基于節(jié)點(diǎn)組運(yùn)動(dòng)的Ad化C網(wǎng)絡(luò)緩存共享、管理與調(diào)度方 法，其特征在于，所述消息效用值的計(jì)算公式為：公式中，U表示效用值，twt、tiife、nw"、m、P分別表示消息剩余壽命、消息壽命、新進(jìn)消 息大小、節(jié)點(diǎn)緩存內(nèi)所有消息總大小、消息的優(yōu)先級(jí)；a、6、A為權(quán)重因子，分別表示節(jié)點(diǎn) 權(quán)衡效用值時(shí)對(duì)需要調(diào)度的消息的剩余壽命、大小W及優(yōu)先級(jí)的偏向程度。8. 如權(quán)利要求2所述基于節(jié)點(diǎn)組運(yùn)動(dòng)的Ad化C網(wǎng)絡(luò)緩存共享、管理與調(diào)度方法，其特 征在于，當(dāng)節(jié)點(diǎn)本地剩余緩存不足且有新消息進(jìn)入時(shí)，各節(jié)點(diǎn)按消息效用值大小做出消息 丟棄次序決策，效用值低的優(yōu)先丟棄。
【文檔編號(hào)】H04W84/18GK105992248SQ201510069385
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月10日
【發(fā)明人】李寧, 賴(lài)榮煊, 許魁, 王聰, 謝威
【申請(qǐng)人】中國(guó)人民解放軍理工大學(xué)