針對現有Epidemic路由協議及其特點進行了研究。分析了請求定位技術并將其引入到Epdemic協議中。改進后的新協議通過記錄歷史路由信息，對傳輸數據定位接收，限制了數據的洪泛范圍。仿真結果表明，新協議在數據到達率與資源消耗上有了較大改善。
關 鍵 詞 移動自組織網絡; 路由協議; 洪泛; 請求定位

現有Ad hoc網絡中的路由協議通常基于以下假設：從源端到目的端總是可以找到一條通路。但是，隨著低功率小范圍無線通信設備的大量應用，以及無線通信技術部署的場景越來越廣闊，上述假設在實際應用中經常無法得到滿足。這種源端－目的端非連通的Ad hoc網絡稱作稀疏Ad hoc網絡。在稀疏Ad hoc網絡中，傳統Ad hoc路由協議已經很難實現數據的正常傳輸[1]。
文獻[1]提出的Epidemic路由協議解決了稀疏Ad hoc網絡中的數據傳輸問題。Epidemic算法最初被用于解決大型異構網絡中的數據庫復制問題。文獻[1]將Epidemic算法的設計思路引入到Ad hoc網絡的路由協議中，Epidemic路由協議設計所針對的下層Ad hoc網絡連通性極為“苛刻”：(1) 數據發送方不知道接收方的當前位置和數據發送應該如何選路；(2) 任意兩個無線移動節點都是隨機地進入對方的通信范圍。因此在大規模隨機移動場景中，Epidemic路由協議能夠獲得較好的性能。
1 Epidemic路由協議簡介
事實上，只要Ad hoc網絡中的所有節點能夠充分隨機移動，Epidemic路由協議就能夠實現數據到任意目的端的傳輸。Epidemic路由協議的工作原理如下所述：Ad hoc網絡中的每個移動節點有一個緩存來存儲數據。為了提高效率，注入網絡中的每一個數據都有一個全局標識符，節點以該標識符為鍵值，為緩存中的所有數據建立了一張哈希索引表。同時，節點還維護一個一維比特數組(Summary Vector，SV)，用來標識哈希表中每一項的“有”或“無”。
當移動節點A進入到B通信范圍后(連通)，數據通信過程由以下4個階段完成：
(1) 節點A向B發送自己的SVA(Summary Vector)；
(2) B收到SVA后，會和自己維護的SVB(Summary Vector)進行比較，由此來判斷哪些數據被N存儲而自己沒有，這些數據的集合為MA，MA=(m1，m2，…，ms)比較完成以后，B會向A發送信息來請求獲取MA；
(3) A根據B的請求信息逐條發送數據；
(4) B接收到A發送的數據并更新SVB。
上述4個階段過程完成了A向B的數據傳輸，反過來B也會按照這四個階段來完成向A的數據傳輸。在Epidemic協議中規定：數據的接收方全權決定是否接受數據并保存到緩存，而數據的發送方無權拒絕對方的請求。比如，它可以拒絕接受長度過大或者發往某些源端的數據。圖1為Epidemic路由協議中的節點A到B的數據傳輸過程，圖中f1為SVA；f2為B的數據請求信息；f3為A根據請求發送的數據。
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Epidemic路由協議之所以被稱作“Epidemic”，是因為數據是以類似于病毒的“接觸－感染”方式在整個網絡中“傳染”的。從全網角度來說，Epidemic協議所采取的是一種洪泛機制。Epidemic路由協議中數據轉發所獲得的較高到達率和較低延時犧牲了無線網絡帶寬和移動節點存儲空間，增加了移動節點的運行功耗。因此，需要對Epidemic路由協議進行改進以減少移動節點存儲空間的占用率。

2 Epidemic協議中引入定位技術
請求定位(Query Localization，QLI)技術最初被用于改進DSR和AODV這兩種Ad hoc網絡中的按需路由協議。它的提出基于以下概念：一定時間內移動節點的移動范圍是有限的，因此可以預計目的節點會以較高概率出現在先前出現位置的附近區域。通過保存近期的路由記錄，可以在路由建立過程中將路由請求信息的洪泛區域限制在最近一次選路的附近區域[2]。
Epidemic協議由于完全采用“存儲－轉發”機制，并沒有傳統路由協議中的路由請求與路由建立過程。將請求定位技術引入該協議的基本思想如下：用一維數組Pold記錄移動節點最近連通過的k個節點集合；移動節點連通時，還會彼此交換自己的記錄，每個移動節點保存最近m個節點與其交換的記錄。通過上述過程，移動場景中的每個移動節點建立一個m×(k+1)大小的二位數組H來保存這些歷史信息。節點N′在節點N的H中出現的次數就反映了N′與N的接近程度，出現次數越大，即節點N(或最近曾經與N連通過的節點)與N′連通的次數越大，則N′在N附近的概率越大。因此節點N的二位數組HN在某種程度上反映了節點N附近節點的空間分布狀況，隨著移動場景中節點的移動與相互位置關系的改變，H也會動態實時地反映出來。
在節點A向B傳輸數據的第4階段，當節點B收到它所請求的數據后，會遍歷自己的二維數組HB以判斷數據的目的地址是否在數組中出現：如果有，說明數據的目的節點在B附近的概率較高，即目的節點在A附近的概率較高，A會以較高概率在以后的較短時間內與目的節點相連通，則B會丟棄數據；如果遍歷后二維數組HB中沒有目的地址，則B才會接收該數據。這樣節點B就實現了對數據的定向接收。