一種路由方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種路由方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 容遲 / 容斷網(wǎng)絡(luò)（Delay/Disruption Tolerant Network，DTN)是一類受限網(wǎng)絡(luò)的 統(tǒng)稱，如海底網(wǎng)絡(luò)、軍事戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)、ad hoc網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等。DTN的基本設(shè)計(jì)目標(biāo)是，為 具有間歇連接、高延時(shí)、低數(shù)據(jù)率、高誤碼率等特征的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)間的互聯(lián)、互操作，并 保證通信的合理性能。
[0003] 路由方法是DTN研究的一個(gè)核心問題?，F(xiàn)有DTN路由算法可按節(jié)點(diǎn)移動(dòng)模型和路 由策略分類。有些路由算法從節(jié)點(diǎn)移動(dòng)模型入手，通過建立模型研究節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性對(duì)路由算 法的影響，可分為基于主動(dòng)移動(dòng)模型的路由算法、基于被動(dòng)移動(dòng)模型的路由算法；有些路由 算法側(cè)重研究路由選擇策略，可分為基于復(fù)制策略的路由算法、基于轉(zhuǎn)發(fā)策略的路由算法。
[0004] 轉(zhuǎn)發(fā)策略的路由算法中，節(jié)點(diǎn)根據(jù)特定的優(yōu)化目標(biāo)沿最優(yōu)路徑逐跳轉(zhuǎn)發(fā)消息。目 前算法主要是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞认闰?yàn)知識(shí)的多少來判斷鏈路的連通性。而極限環(huán)境下DTN網(wǎng) 絡(luò)鏈路是間歇連接，經(jīng)常斷開的。在許多受限網(wǎng)絡(luò)中，端到端的非連接比連接更普遍。間歇 連接可歸因于許多因素，包括嚴(yán)重的能量波動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)分區(qū)、重大災(zāi)難、惡意攻擊等。斷開可能 由網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤導(dǎo)致，非錯(cuò)誤的斷開原因主要是節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)和系統(tǒng)低占空比。
[0005] 當(dāng)DTN網(wǎng)絡(luò)處于極限環(huán)境中時(shí)，如深空、海底，部署難度高，部署的環(huán)境復(fù)雜，使得 資源受限的節(jié)點(diǎn)置換復(fù)雜度高，成本往往極高，因此，如何合理的選取路由協(xié)議將有助于節(jié) 約替換成本，并提高網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量，使得一次投入建立的網(wǎng)絡(luò)擁有更長的壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種路由方法和裝置，能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)自適 應(yīng)選擇最佳路徑，以達(dá)到均衡節(jié)點(diǎn)能量、延長網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間的目的。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種路由方法，該方法包括：
[0008] 確定源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的N條候選路徑；N多1 ;
[0009] 對(duì)每一條候選路徑，根據(jù)路徑的連通性、跳數(shù)和路徑上節(jié)點(diǎn)的剩余能量確定路徑 的開銷；
[0010] 從N條候選路徑中選擇開銷最小的路徑作為最優(yōu)路徑。
[0011] 進(jìn)一步地，該方法還包括下述特點(diǎn)：
[0012] 根據(jù)路徑的連通性、跳數(shù)和路徑上節(jié)點(diǎn)的剩余能量確定路徑的開銷，包括：
[0013] 路徑的開銷f為路徑的連通性概率值p的倒數(shù)、跳數(shù)h和路徑上剩余能量值最小 的節(jié)點(diǎn)的剩余能量值E的倒數(shù)的加權(quán)和；
[0014]
[0015] 其中，α、β、γ是加權(quán)系數(shù)。
[0016] 進(jìn)一步地，該方法還包括下述特點(diǎn)：
[0017] 路徑的連通性概率值p為所述路徑經(jīng)過的各鏈路的連通性概率值的乘積；
[0018] p = p，p2…ph;
[0019] 其中，P1是路徑上從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)于路由第i跳的鏈路的連通性概率 值，i大于或等于1且小于或等于h，h為所述路徑的跳數(shù)。
[0020] 進(jìn)一步地，該方法還包括下述特點(diǎn)：
[0021] 如所述路徑的跳數(shù)h小于閾值，則γ為0。
[0022] 進(jìn)一步地，該方法還包括下述特點(diǎn)：
[0023] 所述方法還包括：
[0024] 設(shè)置各鏈路的初始連通性概率值，包括：
[0025] 根據(jù)節(jié)點(diǎn)之間相遇的統(tǒng)計(jì)結(jié)果設(shè)置各鏈路的初始連通性概率值。
[0026] 進(jìn)一步地，該方法還包括下述特點(diǎn)：
[0027] 所述方法還包括：
[0028] 在鏈路的兩個(gè)端點(diǎn)相遇時(shí)，對(duì)所述鏈路的連通性概率值進(jìn)行更新。
[0029] 進(jìn)一步地，該方法還包括下述特點(diǎn)：
[0030] 所述方法還包括：
[0031] 在鏈路的兩個(gè)端點(diǎn)不相遇的時(shí)間間隔超過閾值時(shí)，對(duì)所述鏈路的連通性概率值進(jìn) 行老化處理。
[0032] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種路由裝置，包括：
[0033] 候選路徑確定模塊，用于確定源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的N條候選路徑；N彡1 ;
[0034] 路徑開銷計(jì)算模塊，用于對(duì)每一條候選路徑，根據(jù)路徑的連通性、跳數(shù)和路徑上節(jié) 點(diǎn)的剩余能量確定路徑的開銷；
[0035] 最優(yōu)路徑選擇模塊，用于從N條候選路徑中選擇開銷最小的路徑作為最優(yōu)路徑。
[0036] 進(jìn)一步地，該裝置還包括下述特點(diǎn)：
[0037] 路徑開銷計(jì)算模塊，用于根據(jù)路徑的連通性、跳數(shù)和路徑上節(jié)點(diǎn)的剩余能量確定 路徑的開銷，包括：
[0038] 路徑的開銷f為路徑的連通性概率值ρ的倒數(shù)、跳數(shù)h和路徑上剩余能量值最小 的節(jié)點(diǎn)的剩余能量值E的倒數(shù)的加權(quán)和；
[0039]
[0040] 其中，α、β、γ是加權(quán)系數(shù)。
[0041 ] 進(jìn)一步地，該裝置還包括下述特點(diǎn)：
[0042] 路徑的連通性概率值ρ為所述路徑經(jīng)過的各鏈路的連通性概率值的乘積；
[0043] ρ = ρ，ρ2…ph;
[0044] 其中，P1是路徑上從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)于路由第i跳的鏈路的連通性概率 值，i大于或等于1且小于或等于h，h為所述路徑的跳數(shù)。
[0045] 進(jìn)一步地，該裝置還包括下述特點(diǎn)：
[0046] 如所述路徑的跳數(shù)h小于閾值，則γ為0。
[0047] 進(jìn)一步地，該裝置還包括下述特點(diǎn)：
[0048] 所述裝置還包括：
[0049] 鏈路連通性初始化模塊，用于設(shè)置各鏈路的初始連通性概率值，包括：
[0050] 根據(jù)節(jié)點(diǎn)之間相遇的統(tǒng)計(jì)結(jié)果設(shè)置各鏈路的初始連通性概率值。
[0051] 進(jìn)一步地，該裝置還包括下述特點(diǎn)：
[0052] 所述裝置還包括：
[0053] 概率值更新模塊，用于在鏈路的兩個(gè)端點(diǎn)相遇時(shí)，對(duì)所述鏈路的連通性概率值進(jìn) 行更新。
[0054] 進(jìn)一步地，該裝置還包括下述特點(diǎn)：
[0055] 所述裝置還包括：
[0056] 概率值老化模塊，用于在鏈路的兩個(gè)端點(diǎn)不相遇的時(shí)間間隔超過閾值時(shí)，對(duì)所述 鏈路的連通性概率值進(jìn)行老化處理。
[0057] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種路由方法和裝置，確定源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的 候選路徑，根據(jù)路徑的連通性、跳數(shù)和路徑上節(jié)點(diǎn)的剩余能量確定路徑的開銷，選擇開銷最 小的候選路徑作為最優(yōu)路徑。因此，本發(fā)明能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)自適應(yīng)選擇最佳路徑，以達(dá)到 均衡節(jié)點(diǎn)能量、延長網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間的目的。
【附圖說明】
[0058] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種路由方法的流程圖。
[0059] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種路由裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0060] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中 的特征可以相互任意組合。
[0061] 如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種路由方法，該方法包括：
[0062] S10,確定源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的N條候選路徑；N多1 ;
[0063] S20,對(duì)每一條候選路徑，根據(jù)路徑的連通性、跳數(shù)和路徑上節(jié)點(diǎn)的剩余能量確定 路徑的開銷；
[0064] S30,從N條候選路徑中選擇開銷最小的路徑作為最優(yōu)路徑；
[0065] 所述方法還可以包括下述特點(diǎn)：
[0066] 進(jìn)一步地，根據(jù)路徑的連通性、跳數(shù)和路徑上節(jié)點(diǎn)的剩余能量確定路徑的開銷，包 括：
[0067] 路徑的開銷f為路徑的連通性概率值p的倒數(shù)、跳數(shù)h和路徑上剩余能量值最小 的節(jié)點(diǎn)的剩余能量值E的倒數(shù)的加權(quán)和；
[0068]
[0069] 其中，f是路徑的開銷，h是路徑的跳數(shù)，E是路徑上剩余能量值最小的節(jié)點(diǎn)的剩余 能量值,P是路徑的連通性概率值；α、β、γ是加權(quán)系數(shù)；
[0070] 進(jìn)一步地，路徑的連通性概率值為所述路徑經(jīng)過的各鏈路的連通性概率值的乘 積；
[0071] p = P1 · py.ph (1-2)；
[0072] 其中，P1是路徑上從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)于路由第i跳的鏈路的連通性概率 值；
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