DTN网络中基于生灭模型的节点运动模式检测优化数据投递性能

本文探讨了DTN（ Delay-Tolerant Network，延迟容忍网络）环境中一种新颖的节点运动模式检测方法，即MMD-BDM（Mobility Model Detection Method based on Birth and Death Model）。在DTN网络中，节点间的通信往往受到不稳定和间歇性的连接特性影响，因此，对节点运动模式的准确理解对于优化数据传输至关重要。 该方法的核心思想是通过在节点数据传输过程中监测每个连接链路的信道容量变化，来模拟和分析节点的生灭行为。"生灭模型"在这里指的是节点在活跃期（数据传输活跃）和休眠期（无数据传输）之间的动态状态转换。根据采集到的数据流量，研究人员构建了一个三维时变连通矩阵，其中每个维度代表时间、节点和信道容量，这有助于捕捉节点连接的实时变化。 基于边连通的节点连通性分析是MMD-BDM的关键步骤，通过对连接边的生灭特征进行深入研究，可以推断出节点的移动模式，如随机漫步、停留或定向移动等。这种方法有助于决定节点在何时何地进行数据转发，从而优化路由策略。喷射路由（Spray and Wait Routing，SWR）和随机网络编码路由（Random Network Coding Routing，RNCR）两种常用的DTN路由算法被选作实验平台，实验证明了MMD-BDM能够显著提升DTN网络中机会路由的投递效率（投递率）和降低投递延迟，从而改善整体数据传递性能。 这项研究为DTN网络设计提供了有效的工具，通过精确识别节点的运动模式，有助于实现更智能的路由决策和资源分配，进一步提高了网络的可靠性与效率。这对于那些依赖于非连续连接的无线或卫星通信网络具有重要的实际应用价值。