容遲網(wǎng)絡路由技術研究.pdf

1、延遲容忍網(wǎng)絡(簡稱容遲網(wǎng)絡,Delay-Tolerant Network)是一種通用的、面向消息的、可靠的網(wǎng)絡體系結構,用于支持具有間歇性連通、高延遲、低數(shù)據(jù)傳輸率等通信特征的不同網(wǎng)絡的互聯(lián)和互操作。容遲網(wǎng)絡適用于全球移動網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、長距離無線鏈路、水下聲學調制通信、自由空間光通信、軍用Ad-Hoc網(wǎng)、傳感器網(wǎng)等多種網(wǎng)絡模型,有著很強的理論研究和實用價值。
　　 本文以容遲網(wǎng)絡的路由算法為主要研究對象,綜述了容遲網(wǎng)絡的技術背

2、景和協(xié)議框架,在借鑒Jain等人提出的信息庫概念的基礎上,結合容遲網(wǎng)絡的體系結陶特點,對已有的路由算法進行了分類研究。根據(jù)使用信息庫的不同,這些路由算法有著各自的優(yōu)缺點和適用環(huán)境。本文對這些算法的優(yōu)缺點做了詳細的分析和描述。
　　 進而,本文介紹了ONE(Opportunistic Networking Environment)網(wǎng)絡模擬器的原理,并利用ONE平臺提供的仿真方法,實現(xiàn)和對比了目前容遲網(wǎng)絡的5種主要路由算法。通過仿真

3、結果,可以發(fā)現(xiàn)節(jié)點的緩存,即信息庫的大小,對于網(wǎng)絡性能有重要的影響。當然,無限增加節(jié)點緩存是不可能的。因此,本文提出了通過在網(wǎng)絡中增加靜態(tài)信息庫節(jié)點的方式,來提高整個網(wǎng)絡信息庫的大小,從而提高容遲網(wǎng)絡路由性能的改進方案。即在增加靜態(tài)信息庫節(jié)點的基礎上,靜態(tài)信息庫節(jié)點采取協(xié)助轉發(fā)負載輕的節(jié)點、負載重的節(jié)點和所有節(jié)點三種轉發(fā)策略,參與到容遲網(wǎng)絡的路由過程中。并且,本文在ONE模擬器上實現(xiàn)了改進路由方案,并進行了性能對比。
　　 本文

4、主要工作包括:
　　 (1)對容遲網(wǎng)絡的主要路由算法進行介紹和比較。本文從信息庫的角度出發(fā),對于使用不同信息庫的主要路由算法進行總結和比較,包括Epidemic、FirstContact、DirectDelivery、PROPHET和SprayAndWait等五種路由算法。并且,本文在ONE模擬器的基礎上,比較了上述5種容遲網(wǎng)絡路由算法的性能。
　　 (2)提出了通過增加靜態(tài)信息庫節(jié)點,來擴充容遲網(wǎng)絡信息庫的路由方案。節(jié)

5、點緩存越大,消息的成功轉發(fā)率越高,然而無限增加節(jié)點緩存是不可以的,本文提出通過增加靜態(tài)信息庫節(jié)點的方式,擴充整個容遲網(wǎng)絡的信息庫的大小的改進路由方案。靜態(tài)信息庫節(jié)點采取協(xié)助轉發(fā)負載輕的節(jié)點、負載重的節(jié)點和所有節(jié)點等三種轉發(fā)策略參與到容遲網(wǎng)絡的路由過程中。本文在ONE模擬器的基礎上實現(xiàn)了所提出的改進路由方案。ONE模擬器的仿真實驗結果表明,三種轉發(fā)策略相較于SprayAndWait算法,均能有效提高容遲網(wǎng)絡的傳輸成功率；就傳輸成功率和時延