一种基于改进传输概率估计的容迟网络数据传输方法技术

一种基于改进传输概率估计的容迟网络数据传输方法，在计算传输概率的时候，考虑了节点之间的接触时长、节点的电量，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。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。

Data transmission method for delay tolerant network based on improved transmission probability estimation

Based on an improved transmission probability estimation of delaytolerant network data transmission method in the calculation of the transmission probability, considering the length, node power node between the contact and judgment in the limited bandwidth, limited contact time, limited power under the condition that the message node can successful transmission of data packet. According to the transmission probability of the value of the corresponding judgment, if the transmission probability of the current node to the destination node transmission probability value is greater than the current node with the node to the destination node, cancel sending, otherwise, determine the nodes in the limited contact time and limited power under the condition of the success of sending the message packet, if to successfully send, message from node to the current node contact, if it can not cancel the transfer of routing algorithm, the node contact length and node energy is introduced into the routing algorithm, to accurately choose the next hop, improve the success rate of transmission, the amount of data at the same time by comparing the message packet size with limited contact length and limited power to the transmission size, to decide whether to transfer, to save the cyber source.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及如何改进传输概率估计的数据传输方法，尤其是，属于延迟容忍网路
。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术针对上述
技术介绍
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。本专利技术为实现上述专利技术目的采用如下技术方案:，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Tm(i，j)表示，m表示第几次接触m=l，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，用艮⑴表示节点i的总电量，EJi)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；步骤2，传输概率的计算过程:假设在一次传输过程中，D为目的节点，A为存储着消息数据包副本的当前节点，当A节点与B节点接触的时候，A、B节点交换各自的路由信息表，根据路由信息表的信息更新传输概率。传输概率的计算包括3个方面:a)当A、B刚接触的时候,首先A节点更新A、B两节点在上次非接触时长这个时间段内传输概率P (A，B)的衰减，衰减方程用公式(I)计算:本文档来自技高网...

【技术保护点】
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Tm(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Et(i)表示节点i的总电量，Er(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；步骤2，传输概率的计算过程：假设在一次传输过程中，D为目的节点，A为存储着消息数据包副本的当前节点，当A节点与B节点接触的时候，A、B节点交换各自的路由信息表，根据路由信息表的信息更新传输概率。传输概率的计算包括3个方面：a)当A、B刚接触的时候，首先A节点更新A、B两节点在上次非接触时长这个时间段内传输概率P(A,B)的衰减，衰减方程用公式(1)计算：P(A,B)=P(A,B)·(1-Er(B)Et(B))·λH(A,B)---(1)λ∈(0,1]为衰减系数，λ取0.6；b)接下来A节点更新A、B两节点在接触时长这个时间段内传输概率P(A,B)的增长，增长方程用公式(2)计算：P(A,B)=P(A,B)+(1-P(A,B))·Pinit(w·TaveTM(A,B)+(1-w)·Er(B)Et(B))---(2)其中，代表平均接触时长；w代表接触时长相关的权重，这里w取0.5；Pinit∈（0,1）是一个初始化常量，Pinit取0.8；c)最后A节点根据传递性更新P(A,D)，传递方程用公式(3)计算：P(A,D)＝P(A,D)+(1?P(A,D))·P(A,B)·P(B,D)·β???(3)β为传递系数，β取0.8；步骤3，若P(B,D)>P(A,D)则转到步骤4；否则取消发送；步骤4，判断A节点在有限的接触时长和有限的电量的情况下能否成功传输消息数据包，判断条件由公式(4)和(5)给出：其中，e表示传输单位数据所消耗的电量，若同时满足(4)(5)两式则传递消息数据包，否则等待下一个满足条件的节点进行转发；步骤5，所有收到副本消息的中间节点重复步骤2～步骤4的过程，直到消息到达目的节点或者消息被丢弃。FDA0000395093070000022.jpg,FDA0000395093070000023.jpg...

【技术特征摘要】
1.一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...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴家皋，钱科宇，刘林峰，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：