Page 318 - 《软件学报》2021年第8期

2600 Journal of Software 软件学报 Vol.32, No.8, August 2021

传输质量以及较低的分组延迟,往往要求参与转发的节点数目越少越好,最好能够直接交付 [24] .尤其对于机会网
络这种在源节点和目的节点之间可能都不存在一条完整传输路径的情况,采取直接交付更为可靠.然而数据的
直接交付是有前提的,即数据携带节点与目的节点之间是可以构建直连通路的,而这恰恰是多数网络环境所不
具备的.由于传统网络采用了存储-转发的数据交换方式,对于那些无法实现直接交付的节点,只能通过寻找合
适的下一跳,将数据中继转发至目的地.而机会网络独有的存储-携带-转发方式给了我们一个新的选择,节点可
以携带数据直至直接交付.也就是说,机会网络可以允许节点在无法实现直接交付的情况下继续携带数据,直至
完成直接交付.
采用直接交付方式固然可以提高分组投递率,提升传输可靠性,但使用不当也会带来不利影响.尤其网络中
可能存在无法实现直接交付的情况,此时若强行采用直接交付,只会恶化网络性能.因此,数据的传输必须遵循
一定规则.本文从数据传输的角度出发设计数据转发优先级评价模型,同时结合节点活动区间划分方案,设计机
会网络环境下的数据传输规则.
2.1.1 数据转发优先级评价模型
为了适应不同的应用需求,结合机会网络自身弱连接、间歇性通信的特点,构建数据转发优先级评价模型
对待传数据进行分类,使数据的传输同网络资源的调度以及应用的需求更好地进行匹配.数据转发优先级是节
点在处理数据传输时决定数据被转发的优先等级,节点根据优先级的大小对数据采取不同的转发策略.
影响数据转发优先级的因素包括数据的传输、数据的内容以及应用的要求.我们认为:数据转发优先级与
数据内容的重要程度成正比,与参与传输的节点链优先级成正比,与应用的时延要求成反比.基于此,定义数据
转发优先级(data forwarding priority,简称 DFP)函数为:
(, )i
B Gs
(, , )s i =
Pm m γ (1)
γ
L m
其中,m 代表数据,γ表示从源节点 s 到当前节点 i 的传输节点集合,B m ,L m 和 G γ (s,i)分别代表内容优先级、时延优
先级和节点链优先级.其中:内容优先级从信息内容的角度反映数据的重要性,体现不同内容的差异价值,可分
为普通信息(ordinary information)、重要信息(important information)和重大信息(major information),优先级依次
递增;时延优先级体现应用对传输时延的要求,可分为尽力而为传输(best effort delivery)、加急传输(urgent
delivery)以及紧急传输(critical delivery),紧迫性依次递增;节点链优先级代表参与数据传输的节点的优先程度,
覆盖整个传输节点链.凡有重要节点参与的传输,节点链优先级要高,满足:
(, ) i =
Gs maxG (2)
γ
∈
j γ j
其中,G j 代表节点 j 的优先级.
2.1.2 节点活动范围划分
将节点的运动范围划分为 4 个区域,分别为常规访问区域(routine access area,简称 RAA)、随机访问区域
(RanDom acess area,简称 RDA)、权限访问区域(authorized access area,简称 AAA)以及禁止访问区域
(InAccessible area,简称 IAA),如图 2 所示.图中的黑点代表节点的访问足迹,深灰色区域代表常规访问区域,浅灰
色区域是随机访问区域,阴影部分表示权限访问区域,其他部分则为禁止访问区域.

AAA

RAA RDA
AAA

IAA

Fig.2 Illustration of range of node activities
图 2 节点活动范围示意图