11、机会网络中能量感知DTN路由协议的性能分析

机会网络中能量感知DTN路由协议的性能分析

1. 引言

在源节点和目标节点之间不存在完全连通路径的挑战性环境中，可以使用容迟网络（DTN）进行数据传输。通常，源节点将消息副本传输给相邻节点，消息副本在相邻节点间不断传递，直至到达确切的目的地。虽然已经提出了多种DTN路由协议来提高性能并减少资源消耗，但大多数协议并未考虑能耗问题。

现代科技为智能手机、平板电脑和个人电脑等设备赋予了许多重要功能，这些功能消耗了大量电池电量，而设备的可用电量是有限的。因此，在协议实现过程中，降低能源资源的消耗至关重要。本文设计并研究了基于五种著名DTN路由协议（Epidemic、Spray-and-Wait、Spray-and-Focus、PRoPHET和MaxProp）的能量感知路由协议。

容迟网络中发送和接收节点之间的路径极不稳定，尤其是在网络较为稀疏时，特定连接的源到目标路径经常发生变化或中断。容迟网络有众多应用场景，包括深海通信、车辆通过路边无线基站接入互联网、野生动物监测与追踪、水质监测和路边噪音监测等环境监测，以及星际互联网等。

能耗是现代计算和通信系统性能与部署的关键概念，是消息在节点间传递的主要影响因素。由于硬件设备的能量有限，必须考虑节点的剩余能量，若设备能量不足，消息将无法传递。为了研究能量情况，需要考虑阈值、节点剩余能量、死亡节点数量、扫描能量、传输能量、基础能量和响应能量等因素，并基于这些因素进行比较。

本文的研究目标是实现具有节能约束的DTN路由协议，包括Epidemic、PRoPHET、MaxProp、Spray-and-Wait和Spray-and-Focus。我们考虑了四个性能参数，即消息传递概率、平均延迟、开销比率和平均剩余能量