容迟网络中传染路由协议优化
2010，46（32）1引言
由于障碍阻挡、节点移动或者特殊应用需求等原因，陆地移动网络、军事无线自组网络、星际网络及无线传感器网络等在实际工程应用中，通信节点之间通常无法建立持续的无线连接，国际上将这种端到端连接受限的新型网络称为延迟容忍网络[1]（简称容迟网络，Delay Tolerant Networks ，DTN ）。现有的无线网络路由算法[2-3]多是基于端到端之间有可靠连接这一前提，已不适用于容迟网络。针对容迟网络的特点，传染路由
（Epidemic Routing ，EPI ）协议[4]
被应用于解决DTN 数据传输问题，在资源不受限制的情况下，它在任何DTN 场景下都有最佳的路由性能。EPI 的主要思想是“存储-携带-转发”。网络中每个节点为缓存中的数据集合建立名为SV （Summary Vector ）的索引，当两个节点进入彼此的通信范围时交换各自的SV ，节点通过对比双方的SV 来判断是否向对方转发数据信息及转发哪些信息。随着节点运动，数据信息最终被复制到网络中的任何节点。EPI 虽然能够保证信息最终达到目的节点，且获得较高的交付率，但这种类似泛洪的机制会造成带宽和缓存空
间的巨大浪费，因此需要对EPI 改进以减少网络资源的消耗。
文献[5]中EPI-X 算法在EPI 的基础上，通过统计节点连接次数来反映节点间的接近程度，并依此选择数据下一跳转发节点。但是，节点间的接近程度并不能仅仅依据节点间的连接次数较准确估计，它应当还与连接时间有关，因此下一跳节点的选择并不合理。
本文提出的EPI-HT 路由算法针对下一跳节点的优化选择，同时考虑了节点间历史相遇次数和相遇时间间隔两个因素，并计算出目标节点的加权均值。根据加权均值可以较准确地估计目标节点的活动范围，在数据转发过程中选择更合适的下一跳节点，从而达到抑制数据分组泛洪传输，提高交付率，降低时延的目的。
2EPI-HT 算法
在EPI-HT 路由算法中，容迟网络中的每个节点都构造两个二维矩阵。其中一个矩阵H 记录历史相遇节点的ID 号，另一个矩阵T 记录节点间的相遇时间。通过构造节点矩阵H 和
容迟网络中传染路由协议优化
刘期烈1，2
，王磊1，李云1，潘英俊2
LIU Qi-lie 1，2
，WANG Lei 1，LI Yun 1，PAN Ying-jun 2
1.重庆邮电大学移动通信重点实验室，重庆400065
2.重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室，重庆400044
1.Key Lab of Mobile Communication Technology ，Chongqing University of Post and Telecommunications ，Chongqing 400065，China
2.Key Lab of OptoElectronics Technology and System ，Ministry of Education ，Chongqing University ，Chongqing 400044，China E-mail:liuql@https://www.360docs.net/doc/9717339154.html,
LIU Qi-lie ，WANG Lei ，LI Yun ，et al.Optimization to epidemic routing protocol in delay tolerant https://www.360docs.net/doc/9717339154.html,puter Engineering and Applications ，2010，46（32）：91-93.
Abstract ：Aiming at a problem that flooding mechanism of epidemic routing protocol may waste networks resources in DTN ，this paper proposes an improved algorithm of epidemic routing （EPI-HT ）which forwards messages accurately to the next-hop according to historical information between nodes.Simulation results indicate that EPI-HT can restrain data flooding ，improve delivery ratio and decrease end-to-end delay.
Key words ：Delay Tolerant Networks （DTN ）；epidemic routing ；historical information 摘
要：针对传染路由协议（EPI ）的泛洪机制会造成容迟网络资源浪费的问题，提出将节点间的历史相遇信息引入传染路由协议
的改进算法（EPI-HT ），以达到准确选择数据下一跳转发节点的目的。仿真结果表明，改进后的EPI-HT 比EPI 明显抑制了数据泛洪传输，可提高交付率，同时降低端到端时延。关键词：延迟容忍网络；传染路由；历史信息DOI ：10.3778/j.issn.1002-8331.2010.32.025
文章编号：1002-8331（2010）32-0091-03
文献标识码：Ａ
中图分类号：TP393
基金项目：国家自然科学基金（the National Natural Science Foundation of China under Grant No.60702055）；重庆市教委项目（No.KJ090521）；
重庆邮电大学自然科学基金项目（No.A2009-28）。
作者简介：刘期烈（1974-），男，博士生，讲师，主要研究方向：无线通信技术；王磊（1984-），男，硕士研究生，主要研究方向：机会网络；李云（1974-），
男，教授，主要研究方向：互联网理论及技术、Ad hoc 网络/传感器网络技术；潘英俊（1948-），男，教授，博士生导师，主要研究方向：光电测控与传感技术。
收稿日期：2010-05-10
修回日期：2010-07-26
Computer Engineering and Applications 计算机工程与应用
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