[发明专利]节点缓存受限的DTN网络路由方法

摘要

本发明公开了一种节点缓存受限的DTN网络路由方法。主要解决现有技术的中继节点缓存溢出问题。其实现步骤为：1）找到经过同一中继节点的两条路径，获得网络拓扑；2）根据网络拓扑中各条链路信息，得到两条路径上流入与流出中继节点的数据速率函数；3）根据两条路径上的流入与流出数据速率函数得到两条路径上传输的数据对中继节点缓存的占用量函数；4）根据两个占用量函数之和的最大值判断缓存是否溢出；5）计算为避免溢出需要退让的空间；6）判断是否满足退让条件；7）修改连通时序来退让空间；8）根据连通时序安排数据传输。本发明能够防止中继节点缓存溢出，避免缓存的大部分空间被停留时间较长的数据占据，提高网络吞吐量。

主权项

1.一种节点缓存受限的DTN网络路由方法，其步骤包括如下：（1）找到网络中经过同一中继节点的两条路径，定义先连通的路径为路径1，后连通的路径为路径2，获得网络拓扑；（2）依据历史信息获取网络拓扑中两条路径上的链路的连通时序及链路速率，分别得到路径1和路径2上流入中继节点的数据速率函数及流出中继节点的数据速率函数（3）对路径1上流入中继节点的数据速率函数与流出中继节点的数据速率函数之差进行积分，对路径2上流入中继节点的数据速率函数与流出中继节点的数据速率函数之差进行积分，分别得到路径1和路径2上传输的数据对中继节点缓存的占用量函数C₁(t)、C₂(t)；（4）计算两个占用量函数C₁(t)与C₂(t)之和的最大值，若该最大值大于中继节点缓存容量则继续执行步骤（5）；否则，执行步骤（8）；（5）计算路径1需要给路径2退让的空间C_l：Cl=C1(ta)+Cn-Crmax,]]>其中，C₁(t_a)为t_a时刻路径1上传输的数据对中继节点缓存的占用量，t_a为C₂(t)开始增加的时刻，为中继节点的缓存容量，C_n为路径2上的数据传输需要的存储空间，其表示式为：Cn=C2maxtd≥ta′∫tatd[vin2(t)-vout2(t)]dt+max{0,f(td,ta′)}ta≤td<ta′max{0,f(td,ta′)}td<ta,]]>其中为C₂(t)的最大值，t_a为C₂(t)开始增加的时刻，t′_a为C₂(t)停止增加的时刻，t_d为C₁(t)开始减小的时刻，f(td,ta′)=∫tdta′{[vin2(t)-vout2(t)]+[vin1(t)-vout1(t)]}dt;]]>（6）分别计算如果路径1退让空间后将损失的传输数据量F₁和路径2获得退让空间后能够增加的传输数据量F₂，若F₁小于F₂，则执行步骤（7）；否则，执行步骤（8）；（7）路径1通过缩短其连通时序中链路连通时间的长度来给路径2退让空间；（8）根据两条路径上的链路的连通时序安排数据传输，即当链路的连通时间开始时传输数据，当链路的连通时间结束时停止传输数据。