浅析dtn网络中常用的路由算法

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1、浅析DTN网络中常用的路由算法　　摘要：容滞网络泛指那些由于节点移动、能量管理、调度等原因而出现频繁中断、甚至长时间处于中断状态的一类网络。与传统网络相比，容滞网络没有稳定的端到端传输路径，因而其路由问题更为复杂。已有的研究工作也主要集中于这一问题，并提出了许多的容滞网络路由算法，主要有直接递交路由算法、首次连接路由算法、Epidemic、SprayandWait等。本文针对每一分类，重点综述了其中具有代表性的一些容滞网络路由算法，并总结了各算法的优缺点。　　关键词：DTN路由算法EpidemicSprayandWait　　一.引言　　容滞网络（DTN）泛指

2、那些由于节点移动、能量管理、调度等原因而出现频繁中断、甚至长时间处于中断状态的一类网络。它涵盖了由于节点调度而处于间歇式连通的无线传感网络、移动Adhoc网络、周期性连通的卫星网络、乡村网络、野生动物追踪网络以及个人设备交换网络等等，具有十分广阔的应用前景，引起了广泛的关注。与传统网络相比，容滞网络没有稳定的端到端传输路径，因而其路由问题更为复杂。已有的研究工作也主要集中于这一问题，并提出了许多的容滞网络路由算法。主要有直接递交路由算法、首次连接路由算法、Epidemic、SprayandWait等。　　二.DTN中单复制路由方法6　　在单复制路由方法中，网

3、络中发送一条信息，在网络中传输的数据包只有此一份，相比于多复制路由方法，单复制路由方法可以节省大量的网络资源，但路由效率和可靠性要低，这种方法适合应用于能量，带宽及存储空间受限等应用场合。　　1.直接递交路由算法（DirectDelivery）　　直接递交路由（DirectDelivery）算法是最简单的单复制路由算法。直接递交路由方法是源节点一直保持发送报文，直到与目的节点相遇才把报文发送出去。这种方法消耗最少的网络资源，但同时将产生最大的发送延时。　　在该路由协议中，源节点将产生的报文存储在自身的存储器中，并意图将其递交到信宿节点。源节点在网络中移动，只

4、要不是相遇到信宿节点，源节点都不会转发报文，其存储的报文直至相遇到信宿节点才将其转发出去。　　直接递交路由算法采用单复制机制，对网络节点的存储空间要求较小，资源利用率较高，适用于目的节点定期出现的情况，比如收集特定数据的传感器的收集器等情形。但是运用这种算法时仅当源节点与信宿节点相遇时，源节点才将所存储的报文递交给信宿节点。所以应用的场景有限，可能需要源节点保存消息较长时间，对节点的缓存空间和能量有较高的要求，而就性能指标上来说报文的递交率较低，时间开销很大。　　2.首次连接路由算法（FirstContact）　　首次连接路由算法（First6Contact

5、）中，源节点产生报文后将其存储在自身的存储空间中，并意图将报文递交到信宿节点。该网络中只保存一个报文的副本，与直接递交路由算法不同的是源节点在网络中移动的过程中，在通信范围之内，不论遇到的节点是否是信宿节点，它会将所存储的报文转发给第一个相遇的节点；如果源节点同时与多个节点相遇，则将报文随机地转发给其中一个相遇节点。在整个网络中，每个报文只存在一个报文的副本，通过中间节点的相互转发，最终将报文递交到信宿节点。　　首次连接路由算法采用单拷贝机制，对网络节点的存储空间负载很小，资源利用率较高。但是在此算法中节点携带报文，在移动的过程中只将报文转发给第一个相遇的节

6、点，每个报文在网络中只有一份报文拷贝，因此报文到达信宿节点的概率较低，延迟很大。　　三.DTN中多复制路由方法　　DTN多复制路由方法中，源节点报文的多份拷贝被注入网络，当其中的一个到达目标节点时，报文被成功传输。在这种路由方法的核心问题是确定优化的拷贝数和产生报文拷贝的方式。其最具有代表性的路由协议有：Epidemic，SprayandWait。　　1.Epidemic　　Epidemic中文称为蔓延路由。Epidemic翻译过来就是传染病的意思，即碰到的节点都会”传染”这个消息，直到这个消息存在网络中几乎所有节点的存储器中，在这个过程中目的节点也会被”传

7、染”，从而达到成功发送报文的目的。　　蔓延路由本质上是一种泛洪算法，每个携带消息的节点都将6消息转发给所有在通信范围内的邻居节点，这使得报文在网络中能够经过多条路径快速地存储和转发，能够保证找到到达目的节点的最短路径，从而使得报文的递交率很高，延迟很小。但是由于蔓延路由采用基于泛洪的多拷贝机制，对节点的缓存能力要求较高。而节点的存储能力往往有限，这就不可避免的造成当存储空间全部被占用后，继续要保存消息，就会有消息被删除，造成大的丢包率。同时大量的传递和储存消息对能量也有较高要求。所以蔓延路由对缓存和能量的消耗较大。　　2.SprayandWait　　Spra

8、y―and―Wait即散发等待路由，是一种限制信息拷