[发明专利]一种基于链路传输能力的容迟容断网络路由方法

说明书

一种基于链路传输能力的DTN网络路由方法。以提高消息交付率为目标，以链路传输能力计算和消息优先级为核心方法，解决了DTN网络中消息路由问题。定义“虚拟链路”的概念来代表DTN网络中的节点间链路，定义容量来代表虚拟链路的传输能力，并设计容量的计算方法、存储机制、传播更新方法。在容量定义基础之上，定义消息的转发容量，并设计消息的丢弃优先级和(消息，节点)二元组的转发优先级。在消息进行转法时，根据(消息，节点)二元组优先级，选择优先级高的二元组新型消息转发。在进行缓冲区申请时，消息的丢弃根据消息的丢弃优先级进行选择，选择丢弃优先级高的消息进行丢弃。通过合理的消息选择机制，从而提高了DTN网络中消息的交付率。

技术领域

本发明涉及容迟容断网络(Delay-and Disrupted-Tolerant Network，DTN)的消息路由领域，特别是涉及一种基于链路传输能力的DTN网络消息路由方法。

背景技术

不同于传统网络，DTN网络通常工作在受限的环境中。这决定了DTN网络具有传统网络不具备的很多特性，包括：间歇性连接、高延迟、机会传输等等。传统路由方法都无法适用于这种网络环境，因此需要对DTN网络中的路由算法重新进行研究设计。

到目前为止，研究人员已经提出了许多DTN网络路由方法，按照路由选择策略可以分为以下三类：

(1)基于接触概率的路由方法：

基于接触概率的路由方法，根据节点间的接触历史信息，预测两个节点在未来某一时间内再次进行接触的概率。节点在进行消息转发时，将消息转发给那些接触目标节点的概率比自己大的节点，从而提高消息转发至目标节点的概率。已有基于概率的路由方法包括：Prophet Router、MaxProp Router和Delegation Router等

(2)基于节点关系的路由方法

基于节点关系的路由方法，根据节点间的运动模型、接触模型等，预测节点间的关系，然后根据节点间的关系进行转发。目前主要应用于移动社交网络，通过预测节点的社会属性和社会关系，将消息转发至与目标节点关系密切的节点，从而达到提高消息转发至目标接待你的概率。已有基于节点关系的路由方法包括：Social Feature-based Multi-pathRouting和An OptimalProbabilistic Forwarding Protocol等。

(3)基于节点密度的路由方法

基于节点密度的路由方法，根据DTN网络中局部节点的密度，将局部密度较高的节点区域组织成一个簇，然后将消息的转发过程转化为簇内和簇间两部分。此类路由方法，一般通过为每一个簇选取一个Leader节点，负责消息在簇内和簇间的转发。簇内有消息进行转发时，先将消息转发给Leader节点，然后由Leader节点负责转发。已有基于节点密度的路由方法包括：CAMR、EIMD等。

以上各种路由方法都有其优点及适用场景，但是在DTN网络中，它们并不算是完美的路由方法。而且，这些路由方法都是从节点的角度进行路由的选择，没有考虑网络中链路对路由的指导作用，对网络信息的利用不是很充足。在对DTN网络中节点间的链路进行抽象定义后，可以更充分的利用网络信息，从而提高网络路由的效率。

发明内容

本发明以提高网络消息交付率为目标，以链路传输能力和消息优先为核心思想，解决DTN网络中的消息路由问题。具体包括：

1.为了描述DTN网络中的传输链路，提出了“虚拟链路”的概念。对链路“容量”的概念进行定义，来代表和区分虚拟链路的传输能力。定义容量的计算方法、存储方式以及传播与更新方法。

2.定义消息转发容量的概念、存储方式以及存储结构。定义消息的丢弃优先级和转发优先级，并在此基础之上设计了基于链路传输能力的路由转发策略。