[發明專利]一種容遲網中基于經驗擬合的路由協議消息轉發方法

有效

• 申請號: 201710019850.X
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN106789653B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 吳家皋;馬悅;劉林峰
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04L12/721
• 分類號: H04L12/721;H04L12/751;H04L12/781
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

本發明涉及一種容遲網中基于經驗擬合的路由協議消息轉發方法，克服了現有技術的不足，依據經驗擬合方法，能夠解決二階段容遲網噴射等待路由協議里副本分配算法復雜度較高的問題，并且可以大幅度減少計算步驟，從而降低算法的復雜度，提高實驗的效率，并且基于該經驗公式的兩階段噴射等待路由協議接近理論最優，能使消息的傳遞開銷顯著減少，同時能保持較高的投遞率。

技術領域

本發明涉及一種容遲網中基于經驗擬合的路由協議消息轉發方法，屬于移動對等網中路由技術領域。

背景技術

移動延遲容忍網絡(MDTN)由一組移動設備組成，例如手機或傳感器單元，它們可以可以通過無線協議在小范圍內進行通信(例如藍牙)。隨著各種便攜式設備的迅速普及，市場上的平板電腦、智能手機、車載感知設備等終端集成了多種類型的傳感器，感知、計算和通信的能力越來越強。利用這些便攜式設備組成的移動感知網絡，可以隨時隨地對人類經常活動的熱點區域進行機會感知。這種以人為中心的感知方式，對有意識主動部署傳感網進行數據收集方式構成了重要的互補。與此同時,網絡拓撲時變性節點資源受限性等特點,也使得傳統的無線傳感網絡或移動自組織網絡通信模式難以有效運行。在移動機會網絡中，網絡拓撲有可能被分割成幾個不連通的子區域，發送端和接收端有可能位于不同的子區域而導致常規的CTP等路由算法無法正常工作。實際上，節點對之間不存在端到端連通的路徑并不意味著不能實現通信，由于節點的移動，兩個節點可以在進入相互的通信范圍后完成數據交換。因此機會路由的模式由傳統路由的存儲-轉發(store and forward)模式擴展為存儲-攜帶-轉發(store-carry-forward)。

噴射等待協議(Spray and Wait,S&W)，是由T.Spyropoulos,K.Psounis和C.S.Raghavendra等人在2005年提出，是一種基于泛洪路由(Epidemic)的改進路由。其內容為：源節點預先拷貝成M份數據，當與其他未攜帶消息副本的節點相遇時按一定消息副本分配比例來分配這M份數據。直到節點只有1份消息時執行直接交付(即攜帶報文的節點只有遇到目的節點時才進行轉發)。例如，二分噴射等待協議(Binary S&W)是一個節點將自己所攜帶副本數的一半分配給相遇到的節點。但是其實這樣的協議協議從消息復制的角度來看是不靈活的。研究者Thompson等人提出針對DTN網絡中擁塞控制的一種機制，該機制可以通過網絡中消息副本的數量和每個節點的緩存能力來調整每個節點的消息拷貝速率。

多階段噴射等待協議(Multiperiod spraying)是研究者Zijian Wang和BoleslawKarol Szymanski在2010年提出的，這是一種在Spray and Wait協議基礎上基于消息剩余生命周期大小做出副本拷貝決策的的路由算法。該算法的思想是：整體還是使用Spray AndWait算法，但是一開始投放比達到額定投遞率所需的副本數少的副本數，經過一段時間觀察后，給仍未進行投遞的消息增加副本數以此來增加投遞率。所以這個算法會將消息的整個生命周期分割成幾段可變的時間段。經過實驗仿真表明整個算法在能夠和Spray AndWait算法達到相同的投遞率情況下，整體開銷能夠減少。所以多階段噴射等待協議不僅能夠達到較高的投遞率，還能減少消息在網絡內的傳遞開銷。但是該協議里消息副本數的確定方法的算法復雜度較高，影響實驗的運行效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種容遲網中基于經驗擬合的路由協議消息轉發方法，能夠解決二階段容遲網噴射等待路由協議里副本分配算法復雜度較高的問題，并且可以大幅度減少計算步驟，從而降低算法的復雜度，提高實驗的效率，同時能夠減少消息副本的傳遞開銷。

本發明為了解決上述技術問題采用以下技術方案：本發明設計了一種容遲網中基于經驗擬合的路由協議消息轉發方法，用于實現容遲網中路由協議消息的轉發，包括如下步驟：