候选节点间协同时延最优的机会路由

发布时间：2019-09-18 00:58

【摘要】：为最小化机会转发框架下候选节点间的协同时延,根据机会路由的广播与协调特性,对候选节点协同转发过程进行机理建模,得到节点的期望端到端协同时延(ECD)。将节点ECD值作为路由测度,提出一种基于候选节点期望端到端协同时延的机会路由(ECDOR)。仿真结果表明,在网络密集情形下,候选节点间协同时延成为影响端到端平均时延的主要因素,该情形下ECDOR在网络吞吐量与端到端平均时延方面取得了优于经典机会路由与单播路由的网络性能。
【图文】：

框架图,机会,框架,节点

进入侦听状态，依据候选转发集确认字符（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ，ＡＣＫ）回复情况确定是否进行数据重传。在转发协同阶段，候选转发集依据节点优先级高低以一种类似时分多址（ｔｉｍｅｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ，ＴＤＭＡ）的分配形式对集合中节点回复ＡＣＫ时槽进行划分，当优先级较高节点回复ＡＣＫ后，其余节点将丢弃缓存池中已被高优先级节点成功接收的转发数据。成功回复ＡＣＫ的候选节点将作为新一轮的源节点，并在网络中重复该过程直到数据包被转发至目的节点。图１给出了一个候选节点Ｆｉ成功接收数据包并回复ＡＣＫ作为下一跳源节点转发数据的实例。从图中可以看出，在数据发送阶段，源节点ｉ经历ＤＩＦＳ与信道竞争（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ）获取信道后，即刻开始广播待发送数据包（ｄａｔａ），在ＳＩＦＳ之后，协议进入转发协同阶段。在节点ｉ的ｋ个候选节点中，每个节点分配到的时槽长度为Ｔ，其中时槽长度的大小取决于节点回复ＡＣＫ所需时延及相邻优先级节点间的传输时延。在前ｉ（）－１个节点失败，候选节点Ｆｉ成功回复ＡＣＫ并进入下一轮数据转发之前，候选转发集所消耗的协同时延为ｉ（）－１Ｔ。图中候选节点Ｆｋ的虚线部分表示优先级低于Ｆｉ的节点将不再回复ＡＣＫ并且将丢弃其缓存池中的待发数据。图１机会转发框架２．３期望端到端协同时延某一节点的期望端到端协同时延主要描述了单一数据包从当前节点被转发至目的节点所需要消耗的协同时延数·５７７·

源节点,吞吐量

计算机工程与设计２０１７年图４源节点吞吐量延，设计了一种最小化端到端协同时延的机会路由并给出了具体的算法与实例。仿真实验结果表明，所提基于期望端到端协同时延的机会路由（ＥＣＤＯＲ）在网络密集情形下有着优于经典机会路由协议与单播路由的网络性能。在保证一定的网络传输可靠性前提下，降低了候选节点间的协同时延，近而提升了网络的吞吐量。参考文献：［１］ＮｅｓｓｒｉｎｅＣ．Ａｓｕｒｖｅｙｏｎｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃｒｏｕｔｉｎｇｉｎｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍ－ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＳｕｒｖｅｙｓ＆Ｔｕｔｏｒｉａｌｓ，２０１５，１７（４）：２２１４－２２４１．［２］ＭａｏＸｕｆｅｉ，ＴａｎｇＳｈａｏｊｉｅ，ＸｕＸｉａｏｈｕａ，ｅｔａｌ．Ｅｎｅｒｇｙｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃｒｏｕｔｉｎｇｉｎｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｏｎＰａｒａｌｌｅｌａｎｄＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＳｙｓｔｅｍｓ，２０１１，２２（１１）：１９３４－１９４２．［３］ＬｉｕＣ，ＷｕＪ．Ｏｎｍｕｌｔｉｃｏｐｙｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃｆｏｒｗａｒｄｉｎｇｐｒｏｔｏｃｏｌｓｉｎｎｏｎｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃｄｅｌａｙｔｏｌｅｒａｎｔｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎ－ｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰａｒａｌｌｅｌａｎｄＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＳｙｓｔｅｍｓ，２０１２，２３（６）：１１２１－１１２８．［４］ＫｏｕｔｓｏｎｉｋｏｌａｓＤ，，ＨｕＹ，Ｗａｎｇ
【作者单位】：山西大学数学科学学院;中国铁道科学研究院电子计算技术研究所;
【基金】：国家自然科学基金项目(U1334210);国家自然科学基金面上项目(61374059)
【分类号】：TN929.5;TP212.9

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