[发明专利]基于动态奖励机制的车载容迟网数据转发方法

说明书

本发明公开了一种基于动态奖励机制的车载容迟网数据转发方法，包括：每个节点维护一张转发奖励值表，当携带数据报文的当前节点与某一节点相遇时，若相遇节点为目的节点，则将报文直接转发给该节点，并更新当前节点的累加动态奖励值，转发结束。若相遇节点为非目的节点，则比较当前节点和相遇节点转发给目的节点的累加动态奖励值，若相遇节点的累加动态奖励值更大，则将数据报文转发给相遇节点；否则，当前节点保留该报文。此时，无论是否进行数据报文转发，当前节点都要更新累加动态奖励值。本方法综合考虑了节点的度中心度和数据报文转发的路由跳数，从而能够获得更短的转发路径；较于现有的方法，本发明能够提升报文投递率，并减少网络开销。

技术领域

本发明涉及车载移动容迟网络中路由协议的领域，尤其涉及一种基于动态奖励机制的车载容迟网数据转发方法。

背景技术

在一些特定的网络环境下，如星际网络,水下传感器网络,车辆Ad hoc网络，数据报文在传输过程中不能确保端到端的路径，这类网络被称为容迟网络Delay TolerantNetwork,DTN。在DTN网络中，由于端到端的路径是不存在的，容迟网中的路由策略只能依赖于节点自身的移动，所以报文的传递一般采用存储-携带-转发store-carry-and-forward模式来执行。车载容迟网Vehicular DTN Network作为一种新型的车辆通信网络，将车辆作为节点携带数据报文，节点间通过中继节点转发报文，实现了车辆与车辆之间Vehicle toVehicle、车辆与基础设施之间Vehicle to Infrastructure的数据交换。

目前已有的典型算法包括Epidemic和FirstContact等。Epidemic算法基于泛洪机制，每个节点都将报文副本传递给相遇的所有邻居节点，其优点是可以最大化的提升成功的投递率，降低延迟，缺点是会消耗大量的网络资源。而FirstContact算法的转发策略为只将报文副本传递给相遇的第一个节点，在网络中只存在一个报文副本，其优点是占用的网络资源较少，缺点是报文的投递率较低。另外，研究人员已提出多种基于先验信息的路由算法。比如，Lindgren等人在PROPHET算法中，根据节点相遇的次数定义了一个传输预测值用于衡量节点间报文传递的成功概率，并将此预测值作为其算法中报文的转发依据。Burgess等人在MaxProp算法中使用了基于节点相遇的先验概率来计算节点的最短路径。

发明内容

本发明的目的在于提供基于动态奖励机制的车载容迟网数据转发方法，以解决现有技术中数据报文传输时消耗网络资源量较大和数据报文的投递率较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于动态奖励机制的车载容迟网数据转发方法，基于车载容迟网络中各个节点、以及各个节点分别一一对应的一张转发奖励值表，执行以下步骤A至步骤H实现待转发数据报文m从当前节点到目的节点的最短路径转发；所述转发奖励值表的属性包括：节点标识ID、累加动态奖励值R，其中，节点标识为待转发数据报文m的目的节点的标识；

步骤A:基于车载容迟网络中的N个节点；初始化各个节点的累加动态奖励值为0，当前节点的累加动态奖励值R_当前用于衡量当前节点将数据报文m转发给目的节点的能力，相遇节点的累加动态奖励值R_相遇用于衡量相遇节点将数据报文m转发给目的节点的能力，随后进入步骤B；

步骤B:定义携带待转发数据报文m的当前节点所移向的下一节点为相遇节点，根据待转发数据报文m所对应的目的节点n_d，判断该相遇节点是否为目的节点n_d，是则进入步骤C,否则进入步骤D；

步骤C:由当前节点将待转发数据报文m转发给目的节点n_d，更新当前节点的累计动态奖励值R_当前(ID＝n_d),然后结束待转发数据报文m的转发；