[發明專利]基于節點循環移動模式的準確定性概率加權延時路由方法

有效

• 申請號: 201710801875.5
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN107645448B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 王愛華;趙進;孫博;職如昕
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04L12/727
• 分類號: H04L12/727;H04L12/751
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 唐華

本法發明提供一種基于節點循環移動模式的準確定性概率加權延時路由方法，具體過程為：一.鄰居節點發現：節點循環移動，以固定周期廣播Hello包尋找鄰居節點；二.延時表更新：節點將找到的鄰居節點地址及節點間的鏈路延時映射進延時表中；基于節點間的鏈路延時，利用節點間接觸概率計算節點間的概率加權延時，代替節點間鏈路延時，更新存入節點延時表中；三.路由計算：將延時表中的加權延時作為節點邊的權值，計算出最短路徑，并將到達目的節點的下一跳地址添加到路由表中；根據路由表進行消息轉發。基于接觸概率算出的加權延時比傳統延時更能有效的反映出鏈路費用特性。

技術領域

本發明屬于延時容忍網絡(Delay Tolerant Networks,DTN)中的路由技術領域，尤其涉及一種循環移動模式的準確定性概率加權延時路由方法。

背景技術

DTN網絡并不一定存在端到端的傳輸路徑，這是區別于傳統互聯網最大的特點。快速移動的通信節點、有限的通信范圍以及稀缺的網絡能量資源使得DTN網絡的連接頻繁中斷，造成了這類網絡的長延時、網絡分割現象。DTN網絡利用存儲-攜帶-轉發機制處理連接斷開節點的消息傳輸，路由技術是DTN網絡的核心，是指在源節點與目的節點之間尋找一條有效路徑將消息成功投遞的方法。

衛星網絡以及車載移動網中通信節點的運動軌跡基于循環移動模式，這是循環移動模式下的準確定性路由問題。在現有的DTN網絡路由技術中，Liu等人提出的RCM路由技術是一種準確定性路由技術，但是該路由技術需要構造概率狀態空間圖，使用馬爾科夫決策，因而路由計算復雜，要求節點具有很高的計算能力。而傳統的MED路由技術作為確定性路由技術將節點間始終不變的延時作為鏈路費用計算最短路徑，減少了節點計算的復雜性，但MED路由技術中的確定性延時并不適用于準確定性的DTN網絡場景。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種基于節點循環移動模式的準確定性概率加權延時路由方法，解決了如衛星網絡以及車載移動網等節點循環移動模式的網絡路由問題，在MED路由技術確定性延時思想的基礎上，將節點接觸概率作為重要參數考慮進路由設計中，在傳統延時的基礎上，用概率加權計算鏈路平均延時。

實現本發明的技術方案如下：

一種基于節點循環移動模式的準確定性概率加權延時路由方法，具體過程為：

一.鄰居節點發現

節點循環移動，以固定周期廣播Hello包尋找鄰居節點；

二.延時表更新

節點將找到的鄰居節點地址及節點間的鏈路延時映射進延時表中；

基于節點間的鏈路延時，利用節點間接觸概率計算節點間的概率加權延時Delay(i,j)，代替節點間鏈路延時，更新存入節點延時表中；

三.路由計算

將延時表中的加權延時Delay(i,j)作為節點邊的權值，計算出最短路徑，并將到達目的節點的下一跳地址添加到路由表中；

根據路由表進行消息轉發。

進一步地，本發明在節點發送Hello包時，將其定義為本地節點，所述Hello包包括本地節點與鄰居節點之間的鏈路延時表，當鄰居節點接收到Hello包時，將Hello包中的鏈路延時表更新到其自身的延時表中。

進一步，本發明所述Hello包的數據報文格式含有的字段包括數據包類型和延時表信息，延時表含有的字段包括本地節點ID號、鄰居節點ID號以及本地節點與鄰居節點之間的加權延時；將節點延時表信息封裝進Hello包中，節點之間周期性的廣播Hello包以發現鄰居節點，節點每收到一個Hello包就更新延時表信息；更新方法包括兩部分，一是將與鄰居節點間的延時信息插入延時表中，二是將封裝進Hello包中延時表更新到本地節點延時表中。