耐延遲網路 (Delay-Tolerant Network - DTN)為不連續的移動網路,在訊息傳遞的過程中 無法保證有固定的傳輸路徑存在,因此許多專家、學者針對這種網路特性進行研究並提 出適合此網路的傳輸路由協定(Routing Protocol),本章節中將針對不同的路由協定進行 研究、分析與討論。
目前DTN網路中常見的傳輸路由協定(Routing Protocol)大致分類如下,依據不同的 種類及特性可區分為機會路由(Opportunistic Protocols)、基於預測路由(Prediction-based Protocols)及調度路由(Scheduling Protocols)等3個面向來討論。
2.1Opportunistic Protocol
機會路由協定訊息傳送機制為當節點相遇時,不計算和預測節點的訊息送達率或相
2.1.1 Epidemic Routing Protocol
Epidemic 路由協定是 DTN 網路中最早提出的路由協定,當節點相遇時傳送給未知 的節點,直到訊息傳送到目的地。此種像洪水般傳送給每個節點,將迅速消耗緩衝區空 間,但如果在不考量緩衝區大小與所需時間的情況下,Epidemic 路由協定則具有較高的 訊息送達率[14]。
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2.1.2 Spray and Wait Routing Protocol
Spray 路由協定為 Epidemic 路由協定的改良版。Spray 路由協定控制每個訊息的最 大可複製的傳送量,相較於 Epidemic 路由協定未限制每一訊息複製的傳送量,在網路 中可有效減少並避免過多訊息傳送,避免網路負載[15]。
2.2 Prediction-based Protocol
基於預測路由協定,在傳送訊息之前會先預測哪些節點是較佳的訊息傳送節點而傳 送訊息。節點會依據與其他節點的相遇歷史次數、歷史行走的模式、衛星定位服務(Global Positioning System)或節點剩餘的電池壽命等資訊計算哪些節點具有較高的訊息送達率 可將訊息傳送到目的地,而此類的路由協定需要較多節點的位置關係與部分的網路拓樸 來計算節點送達機率,故當網路節點增多時,將影響計算的效能而導致更複雜化,故在 系統初期將 slow-start 問題而影響節點在城市中的效能。常見的路由協定如下:
2.2.1 Prophet Routing Protocol
Prophet 路由協定是一種概率路由協定,依據節點的歷史相遇次數計算傳送的機 率,依據相遇機率得知每個節點及相遇節點到達目的地的機率[16]。
2.2.2 Geographical Opportunistic Routing
Geographical Opportunistic 路由協定是透過全球定位系統(GPS)所傳入的座標位置資 訊,來預測欲傳達目的地的訊息需透過那些節點進行轉送,才有較高的機率傳達至目的 地[17]。
2.3 Scheduling Protocol
調度路由協定依據某些節點移動固定的路線,使用儲存及攜帶(Store-and-Carry)增加
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2.3.1 MF Routing Protocol
MF 路由協定利用網路中的運送節點(Ferry Node),此節點具有特定的移動路徑,並 專門從來源端獲取訊息並將訊息傳送至目的地,而不將訊息送給其他的節點。因網路中 的訊息傳送皆需藉由特定的運送節點傳送,故運送節點行走的規律路徑,及節點的緩衝 區大小則為需注意的資源。利用運送節點的特定移動路徑,可提高訊息的傳送率,並減 少節點的電力耗損問題[18]。
2.4 Road Traffic Related Protocol
另外在車載網路(Vehicle Ad-hoc Network –VANET)方面,為了能讓資訊傳遞到遠方 的其他車輛,目前已有許多有關車間通訊(Inter-Vehicle Communications)的研究,透過車 間通訊協定(Inter-Vehicle Communication Protocol),以車輛對車輛(Vehicle-to-Vehicle, V2V)或是車輛對道路系統(Vehicle-to-Infrastructure, V2I)的方式,將交通路況資訊進行傳 送。另外也有透過無線網路基地台的通訊方式(如 WiMAX 與 3G),將交通資訊回傳到 交通管理中心(Traffic Management Center, TMC),而交通管理中心會合併所有道路的交 通資訊,並且利用無線網路基地台的通訊方式,將資訊廣播到所有車輛。以下為相關協 定:
2.4.1 發起式車輛密度偵測(OVDD)
發起式車輛密度偵測(Origination-based Vehicle Density Detection-OVDD)會週期性 地利用車間通訊系統(Inter-Vehicle Communications)進行訊息的廣播,而接收到此訊息的
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輛與車輛彼此間相遇的機會,以 One-Hop Controlled Flooding 的方式,限制訊息的傳遞 範圍,將車輛與車輛間各自所存放的路況交通資訊進行交換,再以有效的方式進行資訊 彙整,進而使駕駛人員獲得正確的路況交通資訊。‧ 國
立 政 治 大 學
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l C h engchi U ni ve rs it y
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