機會網(wǎng)絡(luò)(opportunisticnetwork)[1]是一種不需要在源節(jié)點和目的節(jié)點之間存在完整路徑,利用節(jié)點移動帶來的相遇機會實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的時延和分裂可容忍的自組織網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)基本路由策略的不同,可將機會網(wǎng)絡(luò)中主要的路由算法[2]大致分為三大類:基于場景的路由算法[3]、基于編碼的路由算法[4]和基于交換的路由算法[5],F(xiàn)有的基于場景、編碼、交換的機會網(wǎng)絡(luò)路由算法都未對節(jié)點的地理位置信息加以利用,而節(jié)點的地理位置信息是一種可以幫助網(wǎng)絡(luò)路由的有用信息,如果對其加以合理使用,能夠有效提升路由性能。在傳統(tǒng)的移動自組織網(wǎng)中已經(jīng)對基于地理位置信息的路由算法進(jìn)行了深入的研究,目前已提出多種基于地理位置信息的路由算法[6],如利用位置信息建路的路由(LocationAidedRouting,LAR)算法[7]和LOTAR(LocationTraceAidedRouting)[8]以及直接利用位置信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的路由(GreedyPerimeterStatelessRouting,GPSR)算法[9]、DREAM(DistanceRoutingEffectAlgorithmforMobility)[10]等。
摘要:機會網(wǎng)絡(luò)基于方向的地理路由(DIG)算法存在數(shù)據(jù)分組傳輸時延偏大以及成功率偏低的問題,這是由于DIG算法使數(shù)據(jù)在緩存中的等待時間過長且不能有效保證攜帶數(shù)據(jù)的節(jié)點向目的節(jié)點方向移動,針對該問題,提出了基于定向數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡乩砺酚桑℅RDDT)算法。該算法采用了一種新的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機制并且更加有效地利用鄰居表信息,有效避免了以上情形的出現(xiàn),從而達(dá)到降低數(shù)據(jù)分組傳輸時延并提高成功率的目的。OPNET仿真實驗結(jié)表明,與DIG算法相比,GRDDT算法在傳輸時延和數(shù)據(jù)傳輸成功率等方面的性能均得到提高。
關(guān)鍵詞:機會網(wǎng)絡(luò),地理路由,位置信息,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),OPNET
0引言
機會網(wǎng)絡(luò)中源到目的節(jié)點之間的路徑不一定存在,使得傳統(tǒng)的移動自組織網(wǎng)絡(luò)中基于地理位置信息的路由算法無法適應(yīng)拓?fù)溟g斷的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,需要加以改進(jìn)[11-12]。目前機會網(wǎng)絡(luò)中對基于地理位置信息的路由算法研究較少,其中DIG(DIrectionbasedGeographicroutingscheme)[13]算法是一個典型代表,該算法利用節(jié)點位置信息輔助進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)和維護(hù),通過兩個節(jié)點之間的相遇,完成節(jié)點地理位置及運動方向等信息的交換,并利用該信息選擇合適的數(shù)據(jù)發(fā)送給對方,以此完成數(shù)據(jù)的交互,從而達(dá)到降低時延的目的。
1DIG算法
1.1DIG算法原理
DIG路由算法是機會網(wǎng)絡(luò)中基于地理位置信息的定向路由算法,該算法通過節(jié)點兩兩相遇來完成數(shù)據(jù)的交互。在該算法中,假定目的節(jié)點的位置是確定的,網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點都知道目的節(jié)點的當(dāng)前位置。當(dāng)兩個節(jié)點相遇后,節(jié)點之間先交換它們的當(dāng)前位置和運動方向等信息,然后根據(jù)相遇節(jié)點的位置、運動方向以及目的節(jié)點的位置信息,選擇合適的數(shù)據(jù)發(fā)送給對方。
當(dāng)源節(jié)點產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分組要發(fā)送給目的節(jié)點時,源節(jié)點會盡快地把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出去,以節(jié)約存儲空間。若與自己相遇的節(jié)點比自己更靠近目的節(jié)點,則轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)分組給對方;當(dāng)數(shù)據(jù)分組到目的節(jié)點的距離大于給定的門限值T時,當(dāng)前節(jié)點選擇的下一跳必須比自己更靠近目的節(jié)點,而且運動方向在區(qū)間[θ-ξ,θ+ξ]內(nèi),其中θ為當(dāng)前節(jié)點到目的節(jié)點所形成的角度。
4結(jié)語
針對DIG運行時數(shù)據(jù)分組時延偏大、且采用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機制無法保證將數(shù)據(jù)傳遞到目的節(jié)點的問題,本文提出了GRDDT算法,并通過仿真實驗與DIG算法進(jìn)行了比較分析,仿真結(jié)果顯示GRDDT算法在數(shù)據(jù)傳輸成功率、平均時延和數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)等方面的性能得到提升。由于在機會網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)并不處于連通狀態(tài),當(dāng)節(jié)點發(fā)布位置信息時無法保證所有節(jié)點都能收到該節(jié)點的位置信息,如果節(jié)點利用過期的節(jié)點位置信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時就有可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸失敗。為此,我們將通過跨層機制增強對鄰居信息的感知,在提高位置信息的準(zhǔn)確性和節(jié)能方面展開進(jìn)一步的研究。
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