[发明专利]间断性连通网络中的路由选择方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别是涉及网络中的路由选择方法，适用于不存在长时间端到端路径的网络，如时延容忍网DTN及其他受限网络。

背景技术

传统的Internet体系结构和协议已经发展的十分成熟，但是TCP/IP协议族的正常运行却受到物理链路一些特性的制约，如源节点与目的节点存在端到端的路径并且节点间链路延迟即RTT不能太长。然而，目前越来越多的网络类型并不满足这些条件，如时延容忍网络，深空通信网络，军事无线自组织网络，传感器网络等。这些网络应用可能不存在端到端路由路径并有着非常大的链路延迟，所以传统的TCP/IP协议无法在这种网络中正常工作，必须要有一种适合这种网络的路由方法。

对于频繁处在不连通网络中的路由而言，目前已有一些研究成果。最早提出的一种路由方式是流行性路由，文献A.Vahdat and D.Becker，“Epidemic routing for partially connected ad hoc networks”，TechnicalReport CS-2000-06，Duke University，Apr 2000中，它通过节点间以随机交换的方式复制信息，以此扩散直到消息到达目的节点，它不需要任何网络拓扑信息，采用泛洪思想进行发送，其性能受到网络规模及存储能力等的影响，当节点数目较多，缓存大小有限时，性能会急剧下降。在文献R.Shah，S.Roy，S.Jain，W.Brunette，“DataMULEs：Modelinga Three-tier Architecture for Sparse Sensor Networks”，to appear，IEEESNPA Workshop，May 2003中，“mule”作为一个中间媒介在传感器覆盖范围内来回运动，定期访问传感器节点，完成信息的存储转发。这种方法的性能受中间媒介运动的影响，及当网络规模较大时性能有限。

另一类是利用网络拓扑信息即链路状态信息来实现对消息的发送。如文献Archana Sekhar，B.S.Major，and C.Siva Ram Murthy，MARVIN：Movement-Aware Routing oVer Interplanetary Networks，IEEE2004中，就是利用星历表及卫星运动轨道的精确预知，构造出一幅幅随时间变化的网络拓扑图，对于每一时段的拓扑图采用最短路径的Dijkstra算法计算路由。它的每幅拓扑图中都存在源到目的端的可达路径，甚至不惜经过多跳进行转发。并且当链路状态改变构成新的拓扑图时，就需要重新进行计算。文献O.Gnawali，M.Polyakov，P.Bose，andR.Govindan，“Data centric，position-based routing in space networks”，IEEE 2005中，它利用节点位置和节点运动轨迹的预先可知，根据这些信息采用修改的Dijkstra算法计算路由，并且它只考虑到当前最近时期内可用的链路，并没有考虑之后是否出现更佳的路由。这些技术本质上使用的还是基于端到端的最短路径路由方法，所以当端到端路径不存在或链路状态频繁改变时，这类方法将无法适用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的缺陷，提出一种间断性连通网络中的路由方法，以解决在具有间断性连通特性的网络中，当不存在端到端路径时，能够充分利用链路资源，有效提高链路利用率，实现较高的通过量。

实现本发明目的的主要思想是根据已知的链路连通时间及链路传输速率，计算每类路径的通过量，进而比较通过量选择出值最大的那条路径作为最佳路由。同时得到逐跳链路的传输时间。其实现步骤包括：

路径分类步骤：已知源节点A和目的节点D及中间节点B、C间的链路，按照节点A到达节点D的所有路径所经过的跳数分为三跳类，其中一跳类路径为：A→D；二跳类路径为：A→B→D和A→C→D；三跳类路径为：A→B→C→D；

路径通过量计算步骤：

(1)计算一跳类路径的通过量；

(2)计算多跳类路径的通过量；

(2.1)根据链路连通的时间，比较上一跳链路每段的连通时间与下一跳链路的连通时间，确定两条链路每段连通时间的开始时刻t_statr、t′_start；

(2.2)计算每段连通时间的通过量，并通过比较两条链路每段的通过量，确定两条链路连通时间的截止时间t_end、t′_end；

(2.3)根据链路起止的时间段，计算路径的通过量；