一种基于改进传输概率估计的容迟网络数据传输方法

摘要

一种基于改进传输概率估计的容迟网络数据传输方法，在计算传输概率的时候，考虑了节点之间的接触时长、节点的电量，同时判断在有限的带宽、有限的接触时长、有限的电量的情况下，节点能否成功传输消息数据包。首先根据传输概率的值做相应的判断，如果当前节点到目的节点传输概率值大于当前节点所接触的节点到目的节点的传输概率值，则取消发送，否则，判断节点在有限的接触时长和有限的电量的情况下能否成功发送消息数据包，若能成功发送，则将消息从当前节点发送给接触的节点，若不能则取消发送，进行路由算法时，把节点的接触时长和节点电量引入到路由算法中，以准确选择下一跳，提高传输成功率，同时通过比较消息数据包的大小与有限的接触时长及有限的电量所能传输的数据量的大小，来决定是否传输，以达到节省网络资源的目的。

主权项

1.一种基于改进传输概率估计的容迟网络数据传输方法，根据Prophet+方法，把传输概率作为一种同等于电量带宽的网络因素，分别综合考虑了几种网络因素得出效用值，最后根据效用值做相应的判断；根据EProphet路由方法，综合考虑节点接触频率和接触持续时间两个因素来计算估计传输概率；其特征在于：在计算传输概率的时候，综合考虑了包括节点之间的接触时长、节点的电量在内的网络因素，同时判断在有限的带宽、有限的接触时长、有限的电量的情况下，节点能否成功传输消息数据包，以提高传输的效率和节约网络的资源；首先根据传输概率的值做相应的判断，如果当前节点到目的节点传输概率值大于当前节点所接触的节点到目的节点的传输概率值，则取消发送，否则，判断节点在有限的接触时长和有限的电量的情况下能否成功发送消息数据包，若能成功发送，则将消息从当前节点发送给接触的节点，若不能则取消发送，进行路由算法时，把节点的接触时长和节点电量引入到路由算法中，以准确选择下一跳，提高传输成功率，同时通过比较消息数据包的大小与有限的接触时长及有限的电量所能传输的数据量的大小，来决定是否传输，以达到节省网络资源的目的；包括以下步骤：步骤1，在网络中，任一节点i维护一张基本路由信息表,包含以下内容：传输概率列表、接触时长历史列表、上次非接触时长列表、总电量和剩余电量，其中该节点到其他节点的传输概率，用P(i,j)表示，i表示该节点，j表示其他节点，接触时长表示两个节点从本次接触开始到接触结束这段时间间隔，接触时长历史列表用T_m(i,j)表示,m表示第几次接触m=1,2,3……M，M表示总的接触次数，上次非接触时长表示上次接触结束到本次接触开始的时间间隔，上次非接触时长列表用H(i,j)表示，用E_t(i)表示节点i的总电量，E_r(i)表示节点i的剩余电量，设Q表示消息数据包大小，W表示带宽；步骤2，传输概率的计算过程：假设在一次传输过程中，D为目的节点，A为存储着消息数据包副本的当前节点，当A节点与B节点接触的时候，A、B节点交换各自的路由信息表，根据路由信息表的信息更新传输概率。传输概率的计算包括3个方面：a)当A、B刚接触的时候，首先A节点更新A、B两节点在上次非接触时长这个时间段内传输概率P(A,B)的衰减，衰减方程用公式(1)计算：$P(A,B)=P(A,B)·(1-\frac{E_r\left(B\right)}{E_t\left(B\right)})·{\lambda }^{H(A,B)}---\left(1\right)$λ∈(0,1]为衰减系数，λ取0.6；b)接下来A节点更新A、B两节点在接触时长这个时间段内传输概率P(A,B)的增长，增长方程用公式(2)计算：$P(A,B)=P(A,B)+(1-P(A,B))·P_{\mathrm{init}}(w·\frac{T_{\mathrm{ave}}}{T_M(A,B)}+(1-w)·\frac{E_r\left(B\right)}{E_t\left(B\right)})---\left(2\right)$其中，代表平均接触时长；w代表接触时长相关的权重，这里w取0.5；P_init∈（0,1）是一个初始化常量，P_init取0.8；c)最后A节点根据传递性更新P(A,D)，传递方程用公式(3)计算：P(A,D)＝P(A,D)+(1-P(A,D))·P(A,B)·P(B,D)·β   (3)β为传递系数，β取0.8；步骤3，若P(B,D)>P(A,D)则转到步骤4；否则取消发送；步骤4，判断A节点在有限的接触时长和有限的电量的情况下能否成功传输消息数据包，判断条件由公式(4)和(5)给出：其中，e表示传输单位数据所消耗的电量，若同时满足(4)(5)两式则传递消息数据包，否则等待下一个满足条件的节点进行转发；步骤5，所有收到副本消息的中间节点重复步骤2～步骤4的过程，直到消息到达目的节点或者消息被丢弃。