[发明专利]基于网络编码和中继缓存辅助的DTN数据传输方法

权利要求书

1.一种基于网络编码和中继缓存辅助的DTN数据传输方法，其特征在于，包括建立中继通信网络，中继通信网络包括中继节点R、目的节点D、以及至少两个信源节点，两个信源节点为信源节点S1和信源节点S2，信源节点S1和信源节点S2通过中继节点R将信息传送到目的节点D；

集束层协议定义了DTN协议的传输单元为集束，集束由基本块和有效载荷块构成，基本块中包含控制信息，自定义集束包的优先级，有效载荷块包含数据信息，整个集束包大小可调；

集束层协议使用存储-转发机制：信源节点S1和信源节点S2将集束传输给中继节点R，当中继节点R接收到集束时会将它存储在永久非易失的两个内存中，只有在中继节点R接收到目的节点D传回的确认信息或者该集束包指定的生命周期过期时，才会从中继节点R的内存中删除集束包；

高、低两种不同优先级的集束包从信源节点S1和信源节点S2同时发送到中继节点R，中继节点R在时刻i分别接收到ai和bi两个来自信源节点S1和信源节点S2的集束包，并分别存储在两个存储器中；在i时刻之前中继节点R接收到的其余集束包将实时传输到目的节点D，不需要等待信源节点的集束包全都传输到中继节点R再统一进行转发；

利用中继节点R的存储能力，在低误码率信道条件下利用高发低存，在高误码率信道条件下利用高低融合转发、高低异或转发方案，将高优先级集束包优先送入转发队列，低优先级数据暂存或者合并进高优先级集束包以降低传输到目的节点的bundle数量；

DTN：延迟容忍网络，BP协议：集束层协议。

2.根据权利要求1所述的DTN数据传输方法，其特征在于，该DTN数据传输方法还包括优先转发策略，所述优先转发策略：假设信源节点S1和信源节点S2发送到中继节点R的集束包由中继节点R的两个存储器分别接收，产生两个到达队列，为了保证高优先级数据尽可能多的送达目的节点，不考虑链路的误码率高低，直接将队列中的高优先级数据送入转发队列；如果两个高优先级数据同时到达，随机将它们依次送入转发队列；在文件中的高优先级数据没有全部传输完成期间，队列中的低优先级数据会被赋予一个计时器并送入中继节点R的专用缓存空间，如果中继节点R的专用缓存空间不足，从计时器最小的低优先级数据开始删除，防止出现拥塞；当高优先级数据全部传输完毕后，将中继节点R中的低优先级集束包送入转发队列进行传输。

3.根据权利要求2所述的DTN数据传输方法，其特征在于，该DTN数据传输方法还包括集束包合并策略，在低误码率链路状态下，使用优先转发策略，将高优先级数据送入转发队列，低优先级数据暂存于中继节点R的缓存区中；在高误码率链路状态下，使用集束包合并策略，所述集束包合并策略：低优先级bundle被存储进缓存区中，高优先级集束包和存储区队列中的低优先级数据合并成为新的混合集束包送入转发队列。

4.根据权利要求2所述的DTN数据传输方法，其特征在于，该DTN数据传输方法还包括网络编码策略，在低误码率链路状态下，使用优先转发策略，将高优先级数据送入转发队列，低优先级数据暂存于中继节点R的缓存区中；在高误码率链路状态下，使用网络编码策略，所述网络编码策略：使用网络编码的方式将高优先级数据和低优先级数据结合；

在所述网络编码策略中，当高优先级集束包到达中继节点R后，从缓存区队列最前端依次取出存储的低优先级集束包，用于异或编码；将高优先级信息暂存于中继节点R中，将两个用于编码的集束包包头和后面的信息分离，包头中包含对集束包的操作指令，如果用于编码的两个集束包来自不同的节点将高优先级的集束包的包头作为编码后编码包的包头，通过网络编码将集束包的信息位异或得到编码包的信息位。