[发明专利]延迟容忍网络的路由方法和节点设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及延迟容忍网络的路由方法和节点设备。

背景技术

在传统网络不能服务的地区和应用场景，可以使用延迟容忍网络(DTN，Delay Tolerant Network)实现设备间或地区间的互联。DTN存在着与传统网络不同的特性，例如，传输速率低而等待时间相对长，数据的比特率可能严重非对称，在一些极端情况下可能存在单向通路等。在很多DTN中，链路的断开比接通更加频繁，而且断开的原因也不一定全都是由于出错而导致的。尤其是在稀疏的移动无线网络中，拥有无线通信能力的节点是运动的，加上无线传输范围远远小于网络规模，导致大部分时间内，网络都是部分连通的，以及网络拓扑结构的高动态性。这就是说，DTN中链路断开的原因主要来自节点的运动和低负载周期系统的运行。传统网络中，排队时间非常短，一般都远远小于1秒。而且，当下一个节点无法连接时，数据报就会丢失。相比于传统网络，DTN的节点的排队时间非常大，有可能达到几个小时甚至几天，因此，要求节点必须能够长时间地保存数据以免丢失。

目前，限制DTN应用的一个障碍是路由问题。对标准的动态路由问题而言，拓扑被假设为连通或短时间内分开，路由算法的目标是找到一条目前最好的端到端的路径来传输数据。然而在DTN网络中，一条端到端的路径可能一直都不存在，数据需要在中间节点上存储很长一段时间来实现数据的最终传递。针对DTN网络的这种特性，业界也提出很多路由方法，其中，基于泛洪协议的路由算法是现有技术比较典型的路由算法。

基于泛洪协议的路由算法是将很多个消息复制多份，然后分发到大量的网络节点，希望某个中间节点将消息转发至目的节点。尽管这种路由方法能够带来较高的数据成功发送率和鲁棒性，但是这种方法需要消耗大量的带宽、能量和存储资源，因此，这种方法的网络负载较大，其获得的性能将花费很大的代价，甚至在共享资源处于高度竞争的情况下，性能将会急剧下降。

发明内容

本发明实施例提供一种延迟容忍网络的路由方法和节点设备，以降低网络负载，减小端到端的延时，从而提高数据发送成功率。

本发明实施例提供一种延迟容忍网络的路由方法，包括：第一节点根据之前该第一节点和与该第一节点建立连接的节点建立所述连接所需时间，获取该第一节点和所述与该第一节点建立连接的节点之间的当前链路的路由成本；

所述第一节点根据概要向量和所述路由成本获取从所述第一节点将消息路由至目的节点的最短时延；

所述第一节点比较从所述第一节点将消息路由至所述目的节点的最短时延和从与所述第一节点相遇的第二节点将所述消息路由至所述目的节点的最短时延，若从所述第一节点将消息路由至所述目的节点的最短时延小于从所述第二节点将所述消息路由至所述目的节点的最短时延，将所述消息从所述第一节点路由至目的节点。

本发明实施例提供一种延迟容忍网络的节点设备，包括：路由成本获取模块，用于所述节点设备根据之前该节点设备和与该节点设备建立连接的节点建立所述连接所需时间，获取该节点设备和所述与该节点设备建立连接的节点之间的当前链路的路由成本；

最短路由获取模块，用于根据概要向量和所述路由成本获取模块获取的路由成本，获取从所述节点设备将消息路由至目的节点的最短时延；

比较模块，用于比较从所述节点设备将消息路由至所述目的节点的最短时延和从与所述节点设备相遇的第二节点将所述消息路由至所述目的节点的最短时延；

路由确定模块，用于所述比较模块的比较结果为从所述节点设备将消息路由至所述目的节点的最短时延小于从所述第二节点将所述消息路由至所述目的节点的最短时延，则确定从所述节点设备将所述消息路由至目的节点。

在本发明提供的实施例中，由于第一节点仅仅根据之前与任意节点建立连接所花费时间就可估算当前周期内与该任意节点之间链路的路由成本，由此进一步将消息从具有最短时延的链路路由至目的节点。与现有技术相比，本发明提供的技术方案减少了连接建立的等待时间；其次，网络中始终只有所需传输的消息的一份拷贝，与基于泛洪协议的路由算法相比，显著降低了网络负载；最后，将消息从具有最短时延的链路路由至目的节点意味着一条消息占用节点存储空间的时间最短，由此必然降低因为存储空间满导致的消息的丢失概率，提高了消息在网络中的发送成功率。

附图说明