容迟容断网络的路由算法制造技术

本发明专利技术公开了一种容迟容断网络的路由算法，涉及网络通信领域，为解决现有技术路由协议的效率和性能低的问题而发明专利技术。本发明专利技术公开的技术方案包括：101，初始化设置，102，当节点u∈Ne时，判断u是否为目的节点；103，如果不是，获取链路i被分配的传输速率的满意程度值；104，根据满意程度值判断u是否为最优的联合节点；105，如果是，获取截止到时刻t节点m提供的有关目的节点累积的可用知识量后，跳转至所述102；106，如果不是，获取截止到时刻t节点m提供的有关目的节点累积的可用知识量后，跳转至所述102；107，当u是目的节点，输出预设的源节点S到目的节点D的最优路径。该技术可以应用在容迟容断网络中。

【技术实现步骤摘要】
容迟容断网络的路由算法
本专利技术涉及网络通信领域，尤其涉及一种容迟容断网络的路由算法。
技术介绍
容迟容断网络具有如非对称数据传输速率、高延迟、长时间间断和异构网络架构等情况。容迟容断网络面临的一个重要挑战是间歇性连接，这使得不能获得连续的端到端连接。而传统路由协议需要连续的端至端连接，并假定链接断开的时间非常短，所以传统的路由协议不能直接应用到容迟容断网络。在容迟容断网络中，已经取得了一些方案来获得可靠通信。根据用于路由方案的知识类型，它可分为两类：基于洪泛的（称为传染路由）路由方案和基于历史信息的路由方案。基于洪泛的（传染路由）路由方案的基本思想是将数据包像流行病毒一样传播到网络中。为了消除传染路由方案的局限性，随后提出了基于历史信息的路由方案，此方案是利用网络知识进行路由选择。目前这类的几种路由算法，根据有关网络拓扑知识量对提出的算法进行模拟来比较它们的性能，结果是模拟结果知识越少，相应的路由算法性能比较差。同时，证明了网络的知识可以有效地确定最佳的下一跳，而且基于知识的路由方案也可以应用于容迟容断网络。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种容迟容断网络的路由算法，能够改善路由协议的效率和性能。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：一种容迟容断网络的路由算法，包括：101，设置V(p)←V(p)∪S,Ne←Ne(S)\V(p)，所述S为源节点，所述D为目的节点；102，当节点u∈Ne时，判断所述节点u是否为目的节点；103，如果所述节点u不是目的节点，获取链路i被分配的传输速率的满意程度值，所述i∈Ne(S)；104，根据所述满意程度值判断节点u是否为最优的联合节点；105，如果节点u是最优的联合节点，Aku(t)＝0且v∈Ne\{u},u←v，获取截止到时刻t节点m提供的有关目的节点累积的可用知识量后，跳转至所述102；106，如果节点u不是最优的联合节点，V(p)←V(p)∪u,Ne←Ne(u)\V(p),S←u,Aku(t)＝Uu(t,W*(t))，获取截止到时刻t节点m提供的有关目的节点累积的可用知识量后，跳转至所述102；107，当所述节点u是目的节点，输出预设的源节点S到目的节点D的最优路径p(S→D)。本专利技术实施例提供的容迟容断网络的路由算法，考虑到速率控制的动态特性和节点自身的特征，设计一种非合作微分博弈模型，在有限带宽的约束条件下提供高效的速率分配方案，病获得博弈模型的反馈纳什均衡解，从而体现节点提供目的节点知识量。并且在速率分配模型中所获得的值函数是有关联合节点关于目的节点的知识量的基础上，提供一种具有多项式复杂度的路由算法，使得容迟容断网络中不存在瞬时端到端路径时运用知识量的多少来传输数据包。附图说明图1为本专利技术实施例提供的容迟容断网络的路由算法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种容迟容断网络的路由算法，能够改善路由协议的效率和性能。如图1所示，本专利技术实施例提供的容迟容断网络的路由算法，包括：101，设置，V(p)←V(p)∪S,Ne←Ne(S)\V(p)，所述S为源节点，所述D为目的节点。102，当节点u∈Ne时，判断所述节点u是否为目的节点。103，如果所述节点u不是目的节点，获取链路i被分配的传输速率的满意程度值，所述i∈Ne(S)。在本实施例中，通过103获取链路i被分配的传输速率的满意程度值的过程，包括：获取所述链路i的值函数Ui(t,W*(t))，所述值函数Ui(t,W)＝exp[-r(t-t0)][Ai(t)W+Bi(t)]；根据所述值函数Ui(t,W*(t))确定所述链路i被分配的传输速率的满意程度值。其中，所述所述所述；所述所述所述所述r为节点未来利润的折现率；所述δ>0，为保留带宽的比值；所述αi为预设的非负常数；所述vmin为所需的速率要求；所述bi≥0。104，根据所述满意程度值判断节点u是否为最优的联合节点。在本实施例中，104根据所述满意程度值判断节点u是否为最优的联合节点，包括：判断节点u是否满足；其中，所述Vkm(t-1)为截止到时刻t节点m提供的有关目的节点累积的可用知识量；所述Akm(t)为在时刻t节点m提供的有关目的节点的可用知识量，Akm(t)＝Um(t,W*(t))；所述β(0＜β＜1)是用于对现有的知识量和以前积累知识量之间的加权因子。105，如果节点u是最优的联合节点，Aku(t)＝0且v∈Ne\{u},u←v，获取截止到时刻t节点m提供的有关目的节点累积的可用知识量后，跳转至所述102。106，如果节点u不是最优的联合节点，V(p)←V(p)∪u,Ne←Ne(u)\V(p),S←u,Aku(t)＝Uu(t,W*(t))，获取截止到时刻t节点m提供的有关目的节点累积的可用知识量后，跳转至所述102。在本实施例中，105和106中所述截止到时刻t节点m提供的有关目的节点累积的可用知识量所述η∈(0,1)。107，当所述节点u是目的节点，输出预设的源节点S到目的节点D的最优路径p(S→D)。在本实施例中，t∈[t0,T]，在时间t有一个转发节点v和联合节点n，即连接节点v和n个关联节点的链路集为{1,2,...,n}，W(t)是所有节点的可用带宽。以下对本专利技术实施例提供的路由算法进行详细说明：第一步：知识的定义知识K(I,P,U)是有价值的信息I，同时对问题P提供适当的解决方案U，其中是I信息集，P是问题集，U是战略（或解决方案）集。第二步：关于目的节点的知识量的计算关于目的节点的知识量是通过带宽受限的非合作传输率分配得到，具体如下：假定在时间t(t∈[t0,T])有一个转发节点v和联合节点n，即{1,2,...,n}，W(t)是所有节点的可用带宽。设{1,2,...,n}表示连接节点v和n个关联节点的链路集，而vi(t)是链路i(i＝1,2,...,n)的传输速率。由于节点的自私性，关联节点为节省有限的带宽都不愿作为中继来转发数据包。出于这个原因，当关联节点接收到来自转发节点的数据包时，源节点需要支付关联节点报酬，以补偿其带宽资源的消耗。在此专利提出的模型中，速率控制的目标是确保传输速率不低于所需的速率要求vmin，以保证足够的传输质量，即，vi(t)≥vmin(1)链路i(i＝1,2,...,n)的收益函数定义为R[vi(t)]＝[vi(t)-vmin]+(2)其中，[vi(t)-vmin]+＝max{0,vi(t)-vmin}，当vi(t)＜vmin时，有[vi(t)-vmin]+＝0链路i(i＝1,2,...,n)的带宽消耗的成本函数表示为：其中，αii∈{1,2,...,n}是一个非负常数。根据上述的假设和分析，带宽W(t)动态变化微分方程，即其中，δ是一个正数,保留带宽的比值，来防止干扰或其他因素。对于这些候选的链路，它们寻求自己收益最大化，同时降低带宽消耗所带来的成本。净收益最大化是每个候选的链路的目标。链路i(i＝1,2,...,n)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种容迟容断网络的路由算法，其特征在于，包括：?101，设置，V(p)←V(p)∪S,Ne←Ne(S)\V(p)，所述S为源节点，所述D为目的节点；?102，当节点u∈Ne时，判断所述节点u是否为目的节点；?103，如果所述节点u不是目的节点，获取链路i被分配的传输速率的满意程度值，所述i∈Ne(S)；?104，根据所述满意程度值判断节点u是否为最优的联合节点；?105，如果节点u是最优的联合节点，Aku(t)＝0且v∈Ne\{u},u←v，获取截止到时刻t节点m提供的有关目的节点累积的可用知识量后，跳转至所述102；?106，如果节点u不是最优的联合节点，V(p)←V(p)∪u,Ne←Ne(u)\V(p),S←u,Aku(t)＝Uu(t,W*(t))，获取截止到时刻t节点m提供的有关目的节点累积的可用知识量后，跳转至所述102；?107，当所述节点u是目的节点，输出预设的源节点S到目的节点D的最优路径p(S→D)；?其中，t∈[t0,T]，在时间t有一个转发节点v和联合节点n，即连接节点v和n个关联节点的链路集为{1,2,...,n}，W(t)是所有节点的可用带宽。?dest_path_FDA0000377719670000013.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种容迟容断网络的路由算法，其特征在于，包括：101，设置V(p)←V(p)∪S,Ne←Ne(S)\V(p)，所述S为源节点，假设路由的目的节点为D；102，当节点u∈Ne时，判断所述节点u是否为目的节点；103，如果所述节点u不是目的节点，获取链路i被分配的传输速率的满意程度值，所述i∈Ne(S)；104，根据所述满意程度值判断节点u是否为最优的联合节点；105，如果节点u是最优的联合节点，Aku(t)＝0且v∈Ne\{u},u←v，获取截止到时刻t节点m提供的有关目的节点累积的可用知识量后，跳转至所述102；106，如果节点u不是最优的联合节点，V(p)←V(p)∪u,Ne←Ne(u)\V(p),S←u,Aku(t)＝Uu(t,W*(t))，获取截止到时刻t节点m提供的有关目的节点累积的可用知识量后，跳转至所述102；107，当所述节点u是目的节点，输出预设的源节点S到目的节点D的最优路径p(S→D)；其中，t∈[t0,T]，在时间t有一个转发节点v和联合节点n，即连接节点v和n个关联节点的链路集为{1,2,...,n}，W(t)是所有节点的可用带宽。2.根据权利要求1所述的容迟容断网络的路由算法，其特征在于，所述获取链路i被分配的传输速率的满意程度值，包括：获取所述链路i的值函数Ui(t,W*(t))，所述链路i的值函数Ui...

【专利技术属性】
技术研发人员：周贤伟，程志密，丁颜，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：