[发明专利]一种基于投递率约束的面向移动机会网络的数据路由方法

说明书

本公开涉及一种基于投递率约束的面向移动机会网络的数据路由方法，所述方法通过多个节点共同协作来保证数据包的投递率需求，只有当周围的邻居节点能够完成一定的数据投递率需求时，才进行数据广播，否则等待以后会遇到更优的邻居节点从而减少数据广播次数，进而延长网络生存期。通过在每次数据广播后设置只有一个节点具有再次转发数据的能力，从而有效限制了数据包副本的数量，节省了能量消耗，同时在每次数据广播后，考虑了无线信道质量对数据接收率的影响，从已成功接收数据包的邻居节点中选择下一跳转发节点，可有效减少数据重传次数，并充分利用已接收的所有节点所带来的投递率提高的优点，延长网络生存期。

技术领域

本公开涉及机会网络和移动机会网络领域，特别是一种在面向移动机会网络中，在满足投递率约束的情况下，将数据传输到特定地理区域的路由方法。

背景技术

目前，实现移动机会网络的高效数据传输机制面临着诸多挑战，主要包括：(为简化起见，下文将交替使用用户、节点和移动智能设备)首先，节点的能量(即设备的电池电量)往往有限，并且发送和接收数据时需要消耗一定的能量，从而限制了其数据传输能力，进而影响整个网络的生存期。其次，一个设备节点传输数据的方式是无线广播方式，其往往面临时刻变化的无线信道质量，可能使得提前确定的下一跳转发节点无法正常接收数据，进而需要再次传输数据，进一步增加了能量消耗，延长了数据传输时延，缩短了整个网络的生存期。再次，在移动机会网络中，人们往往是移动的，导致一个节点在不同时刻可能面临不同的节点，也可能在某些时间是孤立的，这增加了设计高效数据路由方法的难度。最后，由于节点的移动性，两个节点之间或者节点与目标地理区域之间的相遇关系往往具有时变性和随机不确定性，进一步增加了设计高效数据路由方法的难度。因此，研究如何在移动机会网络环境下实现高效的传输到特定地理区域的高效数据路由方法，以满足数据投递率约束、减少数据重传次数、均衡能量消耗、延长网络生存期，具有重要的应用价值和广阔的应用前景。

从现有的研究成果上看，当前的面向移动机会网络的数据路由方法一般采用基于最优化的方法、基于能耗均衡、基于社会性感知的方法。其中，基于最优化的数据路由方法首先评价周围的邻居节点并按照某种标准选取最优的中继节点并将数据传输给该节点，该方法的最优化标准往往具有一定的局限性，且由于节点的移动性而容易导致局部最优而全局较差的缺点；基于能耗均衡的方法往往只考虑了当前节点和周围邻居节点的剩余能量，一般选择邻居节点中剩余能量较多的节点，而没有考虑节点移动性和无线信道的不稳定性，也容易使数据路由方法陷入局部最优而缩短网络生存期；而基于社会性感知的数据路由方法依据节点的社会性度量，将节点向社会性度量值高的节点转发，以期望尽快遇到目标节点，但高社会性度量值的节点的能量消耗往往比较大，限制了方法的实用性。由此可见，当前的面向移动机会网络的数据路由方法，存在着能量消耗不均衡、数据投递率无保证、网络生存期较短等缺点。

发明内容

针对上述问题，本公开提供了一种基于投递率约束的面向移动机会网络的数据路由方法，该方法能高效地将数据传输到特定地理区域，在数据路由决策过程中充分考虑无线信道质量、能量均衡、节点移动性和延迟决策等因素，实现动态自适应的高效数据路由。本公开的技术方案具体如下。

一种基于投递率约束的面向移动机会网络的数据路由方法，所述方法包括下述步骤：

S100、获取当前节点携带的数据包的投递率需求值，将该投递率需求值记作第一投递率需求值；

S200、若第一投递率需求值大于零，获取能够满足的第二投递率需求值；

所述第二投递率需求值为节点集合中的节点能够使所述数据包满足的投递率需求值，并且该节点集合中的节点是当前节点在非目标区域遇到的邻居节点；

S300、若能够满足的第二投递率需求值满足投递条件，则向所述邻居节点广播数据包；