[发明专利]一种基于改进传输概率估计的容迟网络数据传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及如何改进传输概率估计的数据传输方法，尤其是一种基于改进传输概率估计的容迟网络数据传输方法，属于延迟容忍网路技术领域。

背景技术

容迟网络(DelayTolerantNetwork，简称DTN)是一种端到端之间缺乏持续可靠连接的网路。DTN网络往往具有高延迟，低传输率，间歇型连接、节点频繁移动，延迟容忍、错误容忍、有限的存储以及通信环境恶劣等特点，使得传统的基于TCP/IP的端到端通信的互联网技术无法很好地为其提供服务。鉴于DTN网络的独特性。DTN路由作为延迟容忍网络中的重中之中，成为广大研究人员的首要研究对象。

基于概率估计的数据传输方法是Prophet路由协议中采用的一种方法，该方法中节点不盲目的转发消息给全部或部分邻居节点，而是预先估计到达目的节点的传输预测概率，并利用该概率值来决定是否应该存储该消息以等待更好的转发机会以及决定由哪些节点来实现转发。

Ting-KaiHuang等人提出Prophet+算法，把传输概率作为一种同等于电量带宽的网络因素，分别综合考虑的几种网络因素得出效用值，最后根据效用值做相应的判断，该方法考虑的网络因素虽然多，但是网络因素多的同时在权重的选择方面会面临很大困难，同时该方法没有考虑到接触时间这个因素。

李云等人在EProphet路由算法中提出一种改进的概率估计的数据传输方法，在该方法中通过综合考虑节点接触频率和接触持续时间两个因素来计算估计传输概率,从而使得传输概率能更为全面准确地反映节点间通信能力,在数据包转发过程中选择通信能力更好的下一跳,进一步提高消息的交付率,降低时延,减少资源开销。但是该方法忽略了影响传输性能的其他因素节点电量，节点的电量对资源有限的节点来说是一个值得考虑的问题。同时没有考虑到有限的接触时间内是否能成功发送数据包，如果不能成功发送数据，不仅不能提高传输的效率，还大大浪费了资源。

另外，相关文献提到而从节约能量的角度出发,采用基于节点能量的概率路由算法,更好地降低了网络的通信开销,延长网络生存周期.该方法也只片面的考虑电量这方面因素，同时也没有考虑过有限的电量是否能够成功发送数据包。

发明内容

本发明针对上述背景技术的不足，提供了一种改进的传输概率估计的数据传输方法，该方法在计算传输概率的时候综合考虑了节点的接触时长，节点的电量等网络因素。同时判断在有限的带宽、有限的接触时长、有限的电量的情况下节点能否成功传输消息数据包。这不仅提高了传输的效率，同时节约了网络的资源。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：一种基于改进传输概率估计的容迟网络数据传输方法，根据Prophet+方法，把传输概率作为一种同等于电量带宽的网络因素，分别综合考虑了几种网络因素得出效用值，最后根据效用值做相应的判断；根据EProphet路由方法，综合考虑节点接触频率和接触持续时间两个因素来计算估计传输概率；

其特征在于：在计算传输概率的时候，综合考虑了包括节点之间的接触时长、节点的电量在内的网络因素，同时判断在有限的带宽、有限的接触时长、有限的电量的情况下，节点能否成功传输消息数据包，以提高传输的效率和节约网络的资源；

首先根据传输概率的值做相应的判断，如果当前节点到目的节点传输概率值大于当前节点所接触的节点到目的节点的传输概率值，则取消发送，否则，判断节点在有限的接触时长和有限的电量的情况下能否成功发送消息数据包，若能成功发送，则将消息从当前节点发送给接触的节点，若不能则取消发送，进行路由算法时，把节点的接触时长和节点电量引入到路由算法中，以准确选择下一跳，提高传输成功率，同时通过比较消息数据包的大小与有限的接触时长及有限的电量所能传输的数据量的大小，来决定是否传输，以达到节省网络资源的目的；包括以下步骤：

步骤1，在网络中，任一节点i维护一张基本路由信息表,包含以下内容：传输概率列表、接触时长历史列表、上次非接触时长列表、总电量和剩余电量，其中该节点到其他节点的传输概率，用P(i,j)表示，i表示该节点，j表示其他节点，接触时长表示两个节点从本次接触开始到接触结束这段时间间隔，接触时长历史列表用T_m(i,j)表示,m表示第几次接触m=1,2,3……M，M表示总的接触次数，上次非接触时长表示上次接触结束到本次接触开始的时间间隔，上次非接触时长列表用H(i,j)表示，用E_t(i)表示节点i的总电量，E_r(i)表示节点i的剩余电量，设Q表示消息数据包大小，W表示带宽；