CN105940717B - 容断/容迟/容中断网络中使用的节点设备和通信方法 - Google Patents

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Abstract

节点设备(1A)在与相邻节点(1B)联系期间接收第二ACK列表，并基于第二ACK列表来更新第一ACK列表和第一概要向量。第一概要向量指示已存储在节点设备(1A)中的消息。与相邻节点(1B)联系期间，在发送消息前向相邻节点(1B)发送第一概要向量。第一ACK列表和第二ACK列表分别指示已被节点设备(1A)和相邻节点(1B)识别出的ACK消息。每个ACK消息指示已通过DTN(100)传送至其最终目的地节点的已传送消息。因此，可以例如阻止在容断网络内散发已到达其最终目的地节点的消息的拷贝。

Description

容断/容迟/容中断网络中使用的节点设备和通信方法
技术领域
本发明涉及在容断/容迟/容中断网络中使用的通信节点及其通信方法。
背景技术
容断(Disruption Tolerant)网络是包括多个通信节点的无线多跳网络。容断网络可被视为容迟(Delay Tolerant)网络和容中断(Disconnect Tolerant)网络。本文中，容断/容迟/容中断网络(Disruption/Delay/Disconnect Tolerant Network)被统称为“DTN”。在DTN中，多个通信节点(以下称为“DTN节点”)自主地中继消息(数据包或数据分组)，由此实现从源节点到目的地节点的消息传送。源节点与目的地节点之一或二者可以属于DTN(即，DTN节点)，或属于外部网络(例如互联网、公共蜂窝网络或无线局域网(LAN))。如果源节点和目的地节点之一或二者属于外部网络，则DTN节点中任一个充当在DTN与外部网络之间中继消息的路由器或网关。
DTN基于以下前提：由于DTN节点的移动、障碍物导致的无线信号的阻断等，导致可能发生的临时或间歇的通信中断。换句话说，DTN基于以下前提：至少在某个时间点，源节点和目的地节点之间没有稳定通信路径。为应对通信的临时或间歇的通信中断，每个DTN节点执行存储并转发操作。因此，DTN也可被视为存储并转发型无线多跳网络。此外，构成DTN的多个DTN节点中的一些或全部可以是具有移动性的移动节点。在这种意义下，DTN也可被视为存储并转发型无线ad hoc网络。例如，已假设将DTN用于灾难时的紧急通信、以及智能交通系统(ITS)中的车间通信和路车通信。
如上所述，DTN节点执行存储并转发操作。即，DTN节点将从某个DTN节点接收的、目的地为目的地节点的消息临时存储在存储器中(以下称为“消息缓存”)。然后，当变得能够与其他DTN节点通信时，该DTN节点根据路由协议确定转发目的地和向其转发的消息，并向所确定的目的地转发存储在消息缓存中的消息。
已提出了适用于DTN的路由协议的各种提案。流行性(Epidemic)路由、散发并等待(Spray and Wait)、以及PROPHET都是已知的典型DTN路由协议。PROPHET是“ProbabilisticRouting Protocol using History of Encounters and Transitivity”(使用相遇历史和传递性的概率路由协议)的缩写。流行性传播以及散发并等待不使用与网络状态有关的任何信息。与此不同，在PROPHET中，每个DTN节点都存储过去的联系历史，并使用该历史来确定消息的转发目的地。
流行性路由是原始泛洪机制的改进版本。具体地，支持流行性路由的每个DTN节点管理被称为“概要向量”的信息。概要向量指示已经存储在每个DTN节点的消息缓存中的消息的标识符。在和相邻的DTN节点联系期间，每个DTN节点与相邻的DTN节点交换各自的概要向量，识别该DTN节点自身没有的消息，以及从相邻的DTN节点接收识别的消息。
散发并等待是流行性路由的改进版本。与流行性路由中的DTN节点类似，在和相邻的DTN节点联系期间，每个DTN节点与相邻的DTN节点交换各自的概要向量，并从相邻的DTN节点接收该DTN节点自身没有的消息。在散发并等待中，当在源节点中生成消息时，指定允许DTN复制该消息的最大数量。在散发阶段，拥有消息的DTN节点生成消息的拷贝，直到复制数量达到指定的最大数量，并将消息的拷贝送给该DTN节点遇到的其他DTN节点。当复制的数量达到指定的最大数量时(等待阶段)，DTN节点保持消息，不将该消息的拷贝发送给其他DTN节点，并且仅当拥有消息的DTN节点遇到最终目的地节点时，该DTN节点才向最终目的地节点发送消息。
在PROPHET中，除了概要向量，每个DTN节点还与相邻的DTN节点交换被称为“传送可预测性”的度量。传送可预测性P(A，B)指示DTN节点A可能向DTN节点B传送消息的概率。例如，在节点A与节点B联系的情形中，仅当节点B具有比节点A更高的针对目的地节点D的传送可预测性时(即，仅当P(B，D)高于P(A，D)时)，节点A向节点B发送以目的地节点D为地址的消息。
专利文献1公开了对DTN节点间的消息传送的改进。专利文献2公开了对DTN中路由的改进。
引用列表
专利文献
[专利文献1] 国际申请公开号WO 2011/071045
[专利文献2] 国际申请公开号WO 2013/076912
发明内容
技术问题
与上文描述的流行性路由、散发并等待以及PROPHET类似，大多数DTN路由协议都生成消息的若干拷贝，并在DTN内散发若干这些消息拷贝。因此，即使在一个消息拷贝到达最终目的地节点后，还在DTN内散发余下的若干消息拷贝，其中每个消息拷贝都包含与到达的消息相同的内容。因此，已到达最终目的地节点的消息拷贝留在每个DTN节点中。为增加DTN中的消息传送成功率，希望删除已到达目的地节点的消息拷贝，并阻止它们在DTN内散发。专利文献1和2没有公开任何应对上述问题的技术。
因此，本发明的目的在于，提供能够阻止已到达其最终目的地节点的消息拷贝在DTN内散发的节点设备、通信方法和程序。
问题的解决方案
在第一个示例性方案中，在容断/容迟/容中断网络(DTN)中使用的节点设备包括通信单元和第一消息缓存。通信单元被配置为与DTN中的相邻节点通信。消息缓存被配置为存储通过DTN传输的多个消息。此外，所述通信单元被配置为管理第一概要向量和肯定应答(ACK)列表，还被配置为在与所述相邻节点联系期间接收所述相邻节点管理的第二ACK列表，并基于所述第二ACK列表来更新所述第一ACK列表和所述第一概要向量。所述第一概要向量指示已存储在所述第一消息缓存中的一个或多个存储消息。与所述相邻节点联系期间，在发送所述一个或多个存储消息前，向所述相邻节点发送所述第一概要向量。所述第一ACK列表指示已被所述节点设备识别出的一个或多个ACK消息。所述第二ACK列表指示已被所述相邻节点识别出的一个或多个ACK消息。所述一个或多个ACK消息中的每一个指示已通过所述DTN传送至最终目的地节点的已传送消息。
在第二示例性方案中，一种由在容断/容迟/容中断网络(DTN)中使用的节点设备执行的通信方法，包括：(a)在与相邻节点联系期间，接收所述相邻节点管理的第二ACK列表；以及(b)基于所述第二ACK列表和所述节点设备管理的第一ACK列表和第一概要向量，更新所述第一ACK列表和所述第一概要向量。所述第一概要向量指示己存储在所述第一消息缓存中的一个或多个存储消息。在与所述相邻节点联系期间，在发送所述一个或多个存储消息前，向所述相邻节点发送所述第一概要向量。所述第一ACK列表指示已被所述节点设备识别出的一个或多个ACK消息。所述第二ACK列表指示已被所述相邻节点识别出的一个或多个ACK消息。所述一个或多个ACK消息中的每一个指示已通过所述DTN传送至最终目的地节点的已传送消息。
在第三示例性方案中，一种程序包括使计算机执行根据上述第二示例性方案的通信方法的指令。
发明的有益效果
根据上文提出的方案，提供能够阻止已到达其最终目的地节点的消息拷贝在DTN内散发的节点设备、通信方法和程序。
附图说明
图1示出了根据第一示例性实施例的DTN的配置示例；
图2是示出了根据第一示例性实施例的DTN节点的配置的框图；
图3示出了概要向量的示例；
图4示出了ACK列表的示例；
图5是示出了根据第一示例性实施例的DTN节点的通信过程的示例的序列图；
图6是示出了根据第二示例性实施例的DTN节点的通信过程的示例的序列图；
图7是示出了根据第三示例性实施例的DTN节点的通信过程的示例的序列图；
图8示出了根据第四示例性实施例的包括ACK的概要向量的示例；以及
图9示出了根据第四示例性实施例的包括ACK的概要向量的示例。
具体实施方式
以下，将参考附图详细说明具体示例实施例。向所有附图中的相同或相应元件指定相同的符号，并视情况省略重复的说明。
第一示例实施例
图1示出了根据该示例性实施例的容断/容迟/容中断网络(DTN)100的配置示例。DTN 100包括DTN节点1。DTN节点1自主地中继消息(数据包或数据分组)，由此实现从源节点到目的地节点的消息传送。
每个DTN节点1可以是具有移动性的移动终端(例如蜂窝电话、智能电话、平板计算机、个人计算机(PC))。每个DTN节点1可以是安装在交通工具(例如机动车、飞机、列车、船)中的通信终端。然而，DTN节点1中的一部分可以是固定无线终端，例如无线LAN接入点。
每个DTN节点1执行存储并转发的操作。即，每个DTN节点1包括用于存储通过DTN100传输的消息的消息缓存。每个DTN节点1在消息缓存中临时存储已经从其他DTN节点接收的消息。然后，当变得能够与其他DTN节点通信时，该DTN节点1根据路由协议确定转发目的地和向其转发的消息，并向所确定的目的地发送存储在消息缓存中的消息。
该示例性实施例中使用的路由协议是使用概要向量的任何协议。路由协议可以是流行性路由、散发并等待、PROPHET、或者它们的改进协议。每个DTN节点1管理概要向量，所述概要向量指示存储在DTN节点1的消息缓存中的消息的标识符。在与相邻DTN节点联系期间，在传输存储在消息缓存中的消息前，发送概要向量。即，在与相邻DTN节点联系期间，每个DTN节点1与相邻DTN节点交换概要向量，识别该DTN节点自身没有的消息，以及从相邻DTN节点获取识别的消息。
图2示出了概要向量的结构的示例。图2中示出的概要向量20包括节点ID 200和N个消息ID 201。节点ID 200指示管理概要向量20的DTN节点1的标识符，例如互联网协议(IP)地址。N个消息ID 201中的每一个指示已存储在管理概要向量20的DTN节点1的消息缓存中的消息的标识符。例如，可以通过消息的源节点地址、目的地节点地址、以及序列号的组合来指定每个消息ID 201。备选地，每个消息ID 201可以是根据消息的源节点地址、目的地节点地址、以及序列号的组合来计算的哈希值，以降低其数据大小。
此外，在该示例性实施例中，除了概要向量，每个DTN节点1还管理肯定应答(ACK)列表。ACK列表指示已被每个DTN节点1识别出的一个或多个ACK消息。ACK消息指示已通过DTN 100传送至最终目的地节点的已传送消息。
原则上，ACK消息是由最终目的地节点生成的。当每个DTN节点1通过DTN 100接收将该DTN节点1自身指定为最终目的地的消息时，该DTN节点1可以生成对应于该消息的ACK消息，并将生成的ACK消息添加到其自身的ACK列表中。
然而，DTN 100中传输的消息的目的地可能是属于外部网络(例如，互联网、公共蜂窝网络或无线局域网(LAN))的节点。此外，还可以使用在彼此物理分隔的DTN之间中继消息的DTN服务器。在这些情形中，DTN节点1中的至少一个充当在DTN 100和外部网络之间或者DTN 100和DTN服务器之间中继消息的路由器或网关。因此，在这些情形中，当将要被发送至其他网络或DTN服务器的消息到达充当路由器或网关的DTN节点1时，该DTN节点1可以生成针对到达消息的ACK消息。换句话说，充当路由器或网关的DTN节点1可被视为最终目的地节点。
图3示出了ACK列表的结构的示例。图3中示出的ACK列表30包括节点ID 300和M个消息ID 301。节点ID 300指示管理ACK列表30的DTN节点1的标识符，例如互联网协议(IP)地址。M个消息ID 301中的每一个对应于已被管理ACK列表30的DTN节点1识别的ACK消息的标识符。可以以与定义概要向量20中包括的消息ID 201类似的方式来定义每个消息ID 301。
此外，ACK列表30可以包括指定每个ACK消息的到期时间的信息，例如，生存时间(TTL)值或发送次数(TTS)值。生存时间(TTL)值指定当DTN节点1之间转发ACK消息时的转发操作的次数(称为“跳数”)的上限值。TTS值指定由一个DTN节点执行的向另一个DTN节点1转发ACK消息的转发操作的次数的上限值(即，在一个DTN节点1中执行的ACK消息的复制的次数)。备选地，指定每个ACK消息的到期时间的信息可以是指示ACK消息的生成时间的信息(即时间戳)和指示以秒或分钟来计的可用时长的信息(即生命期)的组合。当所有ACK消息都具有相同的可用时长(生命期)时，ACK列表30可以仅包括指示ACK消息的生成时间的信息(时间戳)，用于指定ACK消息的到期时间。与存储在DTN节点1的消息缓存中的消息的到期时间(例如，TTL值、TT值、生成事件、或生成事件和生命期的组合，这些信息元素保持在概要向量20中)无关地，定义用于指定ACK消息的到期时间的信息。
在与相邻DTN节点联系期间，每个DTN节点1与相邻DTN节点交换ACK列表以及概要向量。此外，每个DTN节点1基于从相邻DTN节点接收的ACK列表来更新该DTN节点保持的ACK列表。具体地，每个DTN节点1可以将自身保持的ACK列表和从相邻DTN节点接收的ACK列表合并。当根据集合理论用另一种方式表达时，每个DTN节点1可以获得自身保持的ACK列表和从相邻DTN节点接收的ACK列表的并集。
此外，每个DTN节点1基于从相邻DTN节点接收的ACK列表来更新该DTN节点保持的概要向量。具体地，每个DTN节点1可以根据自身的概要向量，消除与和从相邻DTN节点接收的ACK列表中列出的已传送消息具有相同标识符的消息相对应的条目。因此，每个DTN节点1不再向相邻节点转发已到达最终目的地节点的消息。其原因是，由于从概要向量中消除了与已到达最终目的地节点的消息相对应的条目，所以不再向相邻DTN节点提供已到达最终目的地节点的消息。因此，可以阻止在DTN 100内散发已到达最终目的地节点的消息的拷贝。
此外，每个DTN节点1可以基于从相邻DTN节点接收的ACK列表来更新其自身的消息缓存。具体地，每个DTN节点1可以从其自身的消息缓存中删除具有与从相邻DTN节点接收的ACK列表中列出的已传送消息相同标识符的消息。注意，消息的删除可以通过用数据大小为零的空数据覆写(更新)存储在DTN节点1的消息缓存中的消息数据来执行。以这种方式，每个DTN节点1可以增加消息缓存的使用效率，从而有助于提高DTN 100的消息传送成功率。其原因是，通过从消息缓存中删除不再需要转发的不必要消息，消息缓存的这一区域可以用于应被转发的其他消息。
接下来，以更详细的方式说明DTN节点1的配置示例及其操作。图4示出了DTN节点1的配置示例。无线通信单元11与DTN 100中的其他DTN节点1无线通信。即，无线通信单元11包括在DTN 100中使用的无线通信技术的物理层的收发器，并且支持在DTN 100中使用无线通信技术的数据链路层、网络层和传输层的协议组。此外，无线通信单元11还支持捆绑层协议。捆绑层协议位于应用层和传输层之间，提供DTN所需的存储并转发通信。捆绑层的协议数据单元(PDU)可被称为消息包或数据包。
根据捆绑层协议，无线通信单元11管理上文描述的概要向量和ACK列表。此外，在与相邻DTN节点联系期间，无线通信单元11与相邻DTN节点交换概要向量和ACK列表，并根据捆绑层协议发送和/或接收消息。
数据缓存12被配置为存储通过DTN 100传输的多个消息。数据缓存12可以是易失性存储器(例如动态随机存取存储器(DRAM)和静态随机存取存储器(SRAM))，也可以是非易失性存储器(例如硬盘驱动和闪存)，或者是它们的组合。
图5中示出的序列图示出了根据该示例性实施例的DTN节点1的通信过程的示例。图5中示出的示例示出了彼此靠近的两个DTN节点1(1A和1B)，因此开始它们之间的联系。在步骤S101和S102中，DTN节点1A和1B交换它们的ACK列表。即，DTN节点1A向DTN节点1B发送它的ACK列表A(步骤S101)。DTN节点1B向DTN节点1A发送它的ACK列表B(步骤S102)。在步骤S103中，DTN节点1A基于从DTN节点1B接收的ACK列表B更新它的ACK列表A和概要向量A。在步骤S104中，DTN节点1B基于ACK列表A更新它的ACK列表B和概要向量B。如上所述，执行ACK列表和概要向量的更新过程。DTN节点1A和DTN节点1B中的每一个还可以更新其消息缓存。
在步骤S105和S106中，DTN节点1A和1B交换它们的概要向量，所述概要向量已基于对方DTN节点的ACK列表更新。即，DTN节点1A向DTN节点1B发送已基于对方DTN节点的ACK列表B更新的概要向量A(步骤S105)。DTN节点1B向DTN节点1A发送己基于对方DTN节点的ACK列表A更新的概要向量B(步骤S106)。
在步骤S107中，DTN节点1A将它的概要向量A和对方DTN节点的概要向量B相比较，请求DTN节点1B发送概要向量A中不包括的消息。在步骤S108中，DTN节点1B将它的概要向量B和对方DTN节点的概要向量A相比较，请求DTN节点1A发送概要向量B中不包括的消息。在步骤S109中，DTN节点1A和1B中的每一个向对方DTN节点发送对方DTN节点所请求的消息。DTN节点1A和1B中的每一个在其自身的消息缓存中存储从对方DTN节点接收的消息。
在步骤S110和S111中，DTN节点1A和1B基于步骤S109的结果来更新它们各自的概要向量A和B。
根据图5中示出的过程，在步骤S105和S106中，交换己基于相邻DTN节点的ACK列表更新的概要向量。因此，所提供的优点是，可以使概要向量的大小变小，并且不向相邻DTN节点提供与相邻DTN节点不需要的消息有关的信息。其原因是，已从要被交换的概要向量中清除了与对应于被相邻DTN节点识别的各个ACK消息的消息有关的信息。
以下，在下文描述的第二和第三示例性实施例中说明DTN节点1的通信过程的其他示例。
第二示例实施例
在该示例性实施例中说明DTN节点1的通信过程的具体示例。在该示例性实施例中，DTN 100的配置示例与图1所示类似，并且DTN节点1的配置示例与图4所示类似。
图6中示出的序列图示出了根据该示例性实施例的DTN节点1的通信过程的示例。将图6示出的过程与图5所示相比，可以看出，图6示出的过程与图5所示的区别在于，向相邻DTN节点发送未基于相邻DTN节点的ACK列表更新的概要向量，然后在图6示出的过程中交换消息。
在步骤S201和S202中，DTN节点1A和1B交换它们的ACK列表和概要向量。即，DTN节点1A向DTN节点1B发送它的ACK列表A和概要向量A(步骤S201)。DTN节点1B向DTN节点1A发送它的ACK列表B和概要向量B(步骤S202)。
在步骤S203中，DTN节点1A请求DTN节点1B发送在DTN节点1B的概要向量B中列出但既未在其自身的概要向量A也未在其自身的ACK列表A中列出的消息。类似地，在步骤S204中，DTN节点1B请求DTN节点1A发送在DTN节点1A的概要向量A中列出但既未在其自身的概要向量B也未在其自身的ACK列表B中列出的消息。
在步骤S205中，DTN节点1A和1B中的每一个向对方DTN节点发送对方DTN节点所请求的消息。DTN节点1A和1B中的每一个在其自身的消息缓存中存储从对方DTN节点接收的消息。
在步骤S206中，DTN节点1A根据步骤S201中接收的ACK列表B来更新ACK列表A。DTN节点1A可以获得ACK列表A和B的并集。此外，DTN节点1A根据步骤S201中接收的ACK列表B和步骤S205中执行的消息交换的结果来更新概要向量A。DTN节点1A可以从概要向量A中删除在ACK列表B中列出的消息的标识符，并在概要向量A中添加步骤S205中接收的消息的标识符。
与步骤S206类似，在步骤S207中，DTN节点1B根据步骤S202中接收的ACK列表A来更新ACK列表B。此外，DTN节点1B根据步骤S202中接收的ACK列表A和步骤S205中执行的消息交换的结果来更新概要向量B。
注意，在步骤S206和S207中，DTN节点1A和DTN节点1B中的每一个还可以更新其消息缓存。
相邻DTN节点1可以相互通信的时间可能有限。因此，期望完成消息交换所需的时间是可降低的。其原因是，这么做可减少失败的消息交换。根据图6中示出的过程，可以在不等待基于从相邻DTN节点接收的ACK列表来执行的概要向量更新处理的完成的情形下交换消息(步骤S203至S205)。因此，相比图5中示出的过程所需的时间，期望图6中示出的过程将能够减少完成消息交换所需的时间。
第三示例实施例
以上在第一和第二示例性实施例中说明的DTN节点1的通信过程仅是示例，可以以各种方式进行修改。例如，相邻DTN节点1之间的ACK列表的交换可以通过与概要向量的交换和消息的发送/接收相分离的过程来执行。此外，关于ACK列表的通信过程可以仅包括单向发送，而不执行ACK列表的交换(即，不执行双向发送)。
图7示出了示出来自DTN节点1B的ACK列表B的单向接收和基于该单向接收的自身概要向量A和ACK列表A的更新的简单序列。在步骤S301中，DTN节点1A从DTN节点1B接收ACK列表B。在步骤S302中，DTN节点1A基于从DTN节点1B接收的ACK列表B更新它自身的ACK列表A和概要向量A。
具体地，DTN节点1A可以从其自身的概要向量A中清除和相邻DTN节点1B的ACK列表B中列出的已传送消息具有相同标识符的消息。因此，DTN节点1A不再向相邻节点转发已到达最终目的地节点的消息。其原因是，由于从概要向量A中清除了已到达最终目的地节点的消息，DTN节点1A不再向相邻DTN节点提供已到达最终目的地节点的消息。因此，可以阻止在DTN 100内散发已到达最终目的地节点的消息的拷贝。
第四示例性实施例
在该示例性实施例中说明了概要向量和ACK列表的数据结构的修改示例。具体地，在此示例性实施例中示出了ACK列表和概要向量相组合的示例。即，在该示例性实施例中，概要向量上搭载了ACK列表。换句话说，在该示例性实施例中，将概要向量和ACK列表作为DTN节点中的共同列表来管理。具体地，在该示例性实施例中，概要向量中的每个条目包括用于指示该条目用于消息缓存中存储的消息还是用于ACK消息的信息。该信息可以是例如指示其是否为ACK消息的ACK标志。备选地，该信息可以指示概要向量中的条目是否与有效数据相关联。该情形中，当概要向量中的条目与无效数据(例如，数据大小为零的空数据)相关联时，该条目可被视为用于ACK消息的条目。
图8示出了根据该示例性实施例的包含ACK的概要向量的示例。图8中示出的概要向量40包括节点ID字段200、L个消息ID字段401以及L个ACK标志字段402。L个ACK标志字段402对应于L个消息ID字段401。每个ACK标志字段402指示对应的消息ID字段401的值用于消息缓存中存储的消息还是用于ACK消息。例如，当ACK标志字段402的值是“0”时，对应的消息ID字段401的值被认为是消息缓存中存储的消息的ID。另一方面，当ACK标志字段402的值是“1”时，其对应的消息ID字段401的值被认为是ACK消息的ID，即已到达最终目的地节点的消息的ID。
图9示出了根据该示例性实施例的包含ACK的概要向量的另一个示例。图9中示出的概要向量41包括节点ID字段200、L个消息ID字段401以及L个数据大小字段403。L个数据大小字段403对应于L个消息ID字段401。每个数据大小字段403指示对应的消息ID字段401的值用于消息缓存中存储的消息还是用于ACK消息。具体地，当数据大小字段403具有有效值(大于零的有效数据大小)时，指示该条目用于消息缓存中存储的消息。另一方面，当数据大小字段403具有值“0”或无效值时，指示该条目用于ACK消息。
通过将ACK列表和概要向量组合，即使用添加在(搭载于)概要向量中的ACK消息，在相邻DTN节点之间的通信过程中不再需要用于交换ACK列表的过程。因此，只需要执行概要向量的交换。换言之，通过使用根据使用概要向量的流行性路由等来散发消息的机制，DTN节点1可以散发ACK消息(即，指示消息已到达它们的最终目的地的通知)。因此，DTN节点1不需要任何用于散发ACK消息的附加机制(即，用于交换ACK列表的过程)。因此，可以简化相邻DTN节点1之间的通信过程。
具体地，DTN节点1可以如下所述来操作。当从相邻DTN节点接收到的概要向量包括和其自身概要向量中包括的条目具有相同消息ID的条目时，同时其自身概要向量中包括的数据大小具有有效值且相邻DTN节点的概要向量中指示的数据大小具有零或无效值时，DTN节点1删除数据缓存12中存储的消息数据。此外，DTN节点1用零或无效值覆写(更新)其自身概要向量中的该数据的数据大小字段403。通过上述消息更新操作，能够散发ACK消息并从数据缓存12中删除已传送的消息。
此外，更新消息机制的使用(用空数据更新消息)提供如下优点，DTN节点1可以更新或重置消息的到期时间(例如，基于时间戳的生命期、生存时间(TTL)值或发送次数(TTS)值)。因此，能够避免因到期时间的到期而导致概要向量中指示数据大小为零或无效值的条目(即，对应于ACK消息的条目)在该条目在DTN 100内被充分散发前就被删除的情况。由此，可以促进在DTN 100内充分散发ACK消息以及从DTN 100中删除已被传送至其最终目的地节点的已传送消息的情况。
如图9所示，当概要向量中包括数据大小信息时，概要向量中用于指示条目是否用于ACK的数据大小信息的使用尤其有效。概要向量中包括的数据大小信息可被用作消息的标识符的一部分，或者用于指示消息是否更新。此外，在图9示出的示例中，由于数据大小信息用于指示条目是否用于ACK，所以其优点是不需要引入新的概要向量结构(例如，图8中示出的包括ACK标志字段的结构)。
其它示例实施例
在上述多个示例性实施例中说明的由DTN节点1执行的通信过程可以通过使计算机系统执行程序来实现。具体地，可以创建一个或更多个程序，该程序包括用于使计算机系统执行在本申请说明书中参考序列图说明的算法的指令，并且可以将创建的程序提供给计算机系统。
该程序可以存储在各种类型的非瞬时性计算机可读介质中，从而提供给计算机。非瞬时性计算机可读介质包括各种类型的有形存储介质。非瞬时计算机可读介质的示例包括磁记录介质(例如软盘、磁带、硬盘)、光磁记录介质(例如磁性光盘)、压缩光盘只读存储器(CD-ROM)、CD-R、CD-R/W和半导体存储器(例如掩膜ROM、可编程ROM(PROM)、可擦写PROM(EPROM)、闪存ROM、随机存取存储器(RAM))。此外，可以通过使用各种类型的瞬时计算机可读介质来向计算机提供程序。瞬时计算机可读介质的示例包括电信号、光信号和电磁波。可以使用瞬时计算机可读介质来通过有线通信路径(例如，电线和光纤)或无线通信路径向计算机提供程序。
此外，上述示例性实施例仅是本申请的发明人获得的技术思想的应用的示例。即，不言而喻地，该技术思想不限于上述示例性实施例，并且可以对其做出各种修改。
本申请是基于并要求2014年3月4日提交的日本专利申请号2014-041474的优先权，其内容以全文引用的方式包括在本文中。
附图标记列表
1 容断/容迟/容中断网络(DTN)节点
11 无线通信单元
12 数据缓存
20 概要向量
30 ACK列表
40 包含ACK的概要向量
100 容断/容迟/容中断网络(DTN)

Claims (37)

1.一种在容断/容迟/容中断网络DTN中使用的节点设备，所述节点设备包括：
通信单元，被配置为与所述DTN中的相邻节点进行通信；以及
第一消息缓存，被配置为存储通过所述DTN传输的多个消息，其中
所述通信单元被配置为管理第一概要向量和第一ACK列表，还被配置为在与所述相邻节点联系期间接收所述相邻节点管理的第二ACK列表，并基于所述第二ACK列表来更新所述第一ACK列表和所述第一概要向量，
所述第一概要向量指示已存储在所述第一消息缓存中的一个或多个存储消息，并且在与所述相邻节点联系期间，在发送所述一个或多个存储消息前，向所述相邻节点发送所述第一概要向量，
所述第一ACK列表指示已被所述节点设备识别出的一个或多个ACK消息，
所述第二ACK列表指示已被所述相邻节点识别出的一个或多个ACK消息，以及
所述一个或多个ACK消息中的每一个指示已通过所述DTN传送至最终目的地节点的已传送消息。
2.根据权利要求1所述的节点设备，其中
在与所述相邻节点联系期间，所述通信单元接收所述第二ACK列表和所述相邻节点管理的第二概要向量，
所述第二概要向量指示已存储在布置于所述相邻节点中的第二消息缓存中的一个或多个存储消息，以及
在接收所述第二概要向量后，所述通信单元更新所述第一ACK列表和所述第一概要向量。
3.根据权利要求2所述的节点设备，其中所述通信单元请求所述相邻节点发送在所述第二概要向量中列出但既未在所述第一ACK列表也未在所述第一概要向量中列出的消息。
4.根据权利要求1所述的节点设备，其中在接收所述第二ACK列表和更新所述第一概要向量后，所述通信单元在与所述相邻节点联系期间向所述相邻节点发送更新后的第一概要向量。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的节点设备，其中所述第一ACK列表搭载在所述第一概要向量上。
6.根据权利要求2至3中任一项所述的节点设备，其中所述第一概要向量和所述第一ACK列表被作为所述节点设备中的第一共同列表来管理。
7.根据权利要求6所述的节点设备，其中所述第一共同列表中的每个条目包括用于指示所述条目用于所述第一消息缓存中存储的消息还是用于ACK消息的信息。
8.根据权利要求7所述的节点设备，其中所述信息包括ACK标志。
9.根据权利要求7所述的节点设备，其中
所述信息包括指示消息的数据大小的数据大小信息，
当所述数据大小信息指示有效值时，与之相对应的所述条目用于所述第一消息缓存中存储的消息，以及
当所述数据大小信息指示零或无效值时，与之相对应的所述条目用于ACK消息。
10.根据权利要求9所述的节点设备，其中
所述相邻节点管理的所述第二概要向量和所述第二ACK列表被定义为第二共同列表，
所述第二共同列表中的每个条目包括指示消息的数据大小的数据大小信息，
当所述第二共同列表中的所述数据大小信息指示有效值时，与之相对应的所述条目用于存储在布置于所述相邻节点中的第二消息缓存中的消息，
当所述第二共同列表中的所述数据大小信息指示零或无效值时，与之相对应的所述条目用于ACK消息，以及
所述通信单元从所述第一消息缓存中删除在接收自所述相邻节点的所述第二共同列表中其数据大小被指示为零或无效值的消息。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的节点设备，其中，响应于通过所述DTN接收将所述节点设备指定为最终目的地的第一消息，所述通信单元在所述第一ACK列表中添加对应于所述第一消息的ACK消息。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的节点设备，其中，所述通信单元在与所述相邻节点联系期间向所述相邻节点发送所述第一ACK列表。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的节点设备，其中，通过将所述第一ACK列表和从所述相邻节点接收的所述第二ACK列表合并，执行所述第一ACK列表的更新。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的节点设备，其中，通过从所述第一概要向量中清除与具有和所述第二ACK列表中列出的已传送消息相同的标识符的消息有关的条目，执行所述第一概要向量的更新。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的节点设备，其中所述通信单元基于所述第二ACK列表来更新所述第一消息缓存。
16.根据权利要求15所述的节点设备，其中，通过从所述第一消息缓存中删除具有和所述第二ACK列表中列出的已传送消息相同的标识符的消息，执行所述第一消息缓存的更新。
17.根据权利要求1至4中任一项所述的节点设备，其中所述一个或多个ACK消息中的每一个是由所述目的地节点生成的。
18.一种由在容断/容迟/容中断网络DTN中使用的节点设备执行的通信方法，所述方法包括：
在与相邻节点联系期间，接收所述相邻节点管理的第二ACK列表；以及
基于所述第二ACK列表和所述节点设备管理的第一ACK列表和第一概要向量，更新所述第一ACK列表和所述第一概要向量，其中
所述第一概要向量指示已存储在布置于所述节点设备中的第一消息缓存中的一个或多个存储消息，并且在与所述相邻节点联系期间，在发送所述一个或多个存储消息前，向所述相邻节点发送所述第一概要向量，
所述第一ACK列表指示已被所述节点设备识别出的一个或多个ACK消息，
所述第二ACK列表指示已被所述相邻节点识别出的一个或多个ACK消息，以及
所述一个或多个ACK消息中的每一个指示已通过所述DTN传送至最终目的地节点的已传送消息。
19.根据权利要求18所述的通信方法，其中
接收所述第二ACK列表包括，在与所述相邻节点联系期间接收所述第二ACK列表和所述相邻节点管理的第二概要向量，
所述第二概要向量指示已存储在布置于所述相邻节点中的第二消息缓存中的一个或多个存储消息，以及
在接收所述第二概要向量后，执行所述第一ACK列表和所述第一概要向量的更新。
20.根据权利要求19所述的通信方法，还包括：请求所述相邻节点发送在所述第二概要向量中列出但既未在所述第一ACK列表也未在所述第一概要向量中列出的消息。
21.根据权利要求18所述的通信方法，还包括：在接收所述第二ACK列表和更新所述第一概要向量后，在与所述相邻节点联系期间向所述相邻节点发送更新后的第一概要向量。
22.根据权利要求18至20中任一项所述的通信方法，其中所述第一ACK列表搭载在所述第一概要向量上。
23.根据权利要求19至20中任一项所述的通信方法，其中所述第一概要向量和所述第一ACK列表被作为所述节点设备中的第一共同列表来管理。
24.根据权利要求23所述的通信方法，其中所述第一概要向量中的每个条目包括用于指示所述条目用于所述第一消息缓存中存储的消息还是用于ACK消息的信息。
25.根据权利要求24所述的通信方法，其中所述信息包括ACK标志。
26.根据权利要求24所述的通信方法，其中
所述信息包括指示消息的数据大小的数据大小信息，
当所述数据大小信息指示有效值时，与之相对应的所述条目用于所述第一消息缓存中存储的消息，以及
当所述数据大小信息指示零或无效值时，与之相对应的所述条目用于ACK消息。
27.根据权利要求26所述的通信方法，其中
所述相邻节点管理的所述第二概要向量和所述第二ACK列表被定义为第二共同列表，
所述第二共同列表中的每个条目包括指示消息的数据大小的数据大小信息，
当所述第二共同列表中的所述数据大小信息指示有效值时，与之相对应的所述条目用于存储在布置于所述相邻节点中的第二消息缓存中的消息，
当所述第二共同列表中的所述数据大小信息指示零或无效值时，与之相对应的所述条目用于ACK消息，以及
所述通信方法还包括，从所述第一消息缓存中删除在接收自所述相邻节点的所述第二共同列表中其数据大小被指示为零或无效值的消息。
28.根据权利要求18至21中任一项所述的通信方法，还包括：响应于通过所述DTN接收将所述节点设备指定为最终目的地的第一消息，在所述第一ACK列表中添加对应于所述第一消息的ACK消息。
29.根据权利要求18至21中任一项所述的通信方法，还包括：在与所述相邻节点联系期间，向所述相邻节点发送所述第一ACK列表。
30.根据权利要求18至21中任一项所述的通信方法，其中，通过将所述第一ACK列表和从所述相邻节点接收的所述第二ACK列表合并，执行所述第一ACK列表的更新。
31.根据权利要求18至21中任一项所述的通信方法，其中，通过从所述第一概要向量中清除与具有和所述第二ACK列表中列出的已传送消息相同的标识符的消息有关的条目，执行所述第一概要向量的更新。
32.根据权利要求18至21中任一项所述的通信方法，还包括基于所述第二ACK列表来更新所述第一消息缓存。
33.根据权利要求32所述的通信方法，其中，通过从所述第一消息缓存中删除具有和所述第二ACK列表中列出的已传送消息相同的标识符的消息，执行所述第一消息缓存的更新。
34.根据权利要求18至21中任一项所述的通信方法，其中所述一个或多个ACK消息中的每一个是由所述目的地节点生成的。
35.一种存储程序的非瞬时性计算机可读介质，所述程序使计算机执行根据权利要求18至21中任一项所述的通信方法。
36.一种在容断/容迟/容中断网络DTN中使用的节点设备，所述节点设备包括：
通信单元，被配置为与所述DTN中的相邻节点进行通信；以及
第一消息缓存，被配置为存储通过所述DTN传输的多个消息，其中
所述通信单元被配置为管理第一概要向量，还被配置为在与所述相邻节点联系期间接收所述相邻节点管理的第二概要向量，并基于所述第二概要向量来更新所述第一概要向量和所述第一消息缓存，
所述第一概要向量指示已存储在所述第一消息缓存中的一个或多个存储消息，
所述第二概要向量指示已存储在布置于所述相邻节点中的第二消息缓存中的一个或多个存储消息，
所述第一概要向量和所述第二概要向量中的每个条目包括指示消息的数据大小的数据大小信息，
当所述数据大小信息指示有效值时，与之相对应的所述条目用于已存储在所述第一消息缓存或所述第二消息缓存中的消息，
当所述数据大小信息指示零或无效值时，与之相对应的条目用于已通过所述DTN传送至最终目的地节点的已传送消息，以及
所述通信单元从所述第一消息缓存中删除与在所述第二概要向量中其数据大小被指示为零或无效值的已传送消息相对应的消息数据，并且更新所述第一概要向量，以便用零或无效值覆写对应于所述已传送消息的所述条目中的所述数据大小信息。
37.根据权利要求36所述的节点设备，其中，响应于用零或无效值覆写所述第一概要向量的条目中的所述数据大小信息，所述通信单元更新或重置该条目的到期时间。
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