延遲容忍網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)聚集算法研究.pdf

1、延遲容忍網(wǎng)絡(luò)主要是指由于節(jié)點(diǎn)移動(dòng)、部署稀疏等原因而使得端到端的數(shù)據(jù)傳輸路徑常常處于間歇性連通或者長(zhǎng)時(shí)間中斷狀態(tài)的一類(lèi)網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)聚集，通過(guò)將相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行聚集操作來(lái)提高數(shù)據(jù)傳輸效率，是傳統(tǒng)靜態(tài)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一種高效的數(shù)據(jù)收集機(jī)制，能夠有效地降低數(shù)據(jù)收集過(guò)程中的節(jié)點(diǎn)能耗。將數(shù)據(jù)聚集機(jī)制引入到動(dòng)態(tài)的延遲容忍網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，研究設(shè)計(jì)延遲容忍網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)聚集算法，能夠有效地降低動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集的能耗，具有重要的研究意義。
　　 現(xiàn)有的數(shù)

2、據(jù)聚集算法大多數(shù)是針對(duì)于靜態(tài)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)而言的，主要包括基于環(huán)或樹(shù)型結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)聚集算法、基于多路徑的數(shù)據(jù)聚集算法和無(wú)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)聚集算法。這些算法要么事先構(gòu)建一個(gè)基于環(huán)的或基于樹(shù)型的聚集結(jié)構(gòu)，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)聚集操作，要么直接根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)選路，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)聚集操作，但無(wú)論哪種算法都是基于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)具有穩(wěn)定的端到端傳輸路徑這一基本假設(shè)的。而在延遲容忍網(wǎng)絡(luò)中，這一基本假設(shè)已不成立，沒(méi)有穩(wěn)定的端到端傳輸路徑，這些算法不能有效地對(duì)相關(guān)

3、數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)聚集操作。因此，本文在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的支持下，開(kāi)展了延遲容忍網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)聚集問(wèn)題研究，提出了一個(gè)無(wú)輔助節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)聚集算法和帶輔助節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)聚集算法。本文的主要工作以及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 1)本文提出了延遲容忍網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)聚集算法-DADTN算法。該算法在數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮罄^選擇方面，同時(shí)考慮了后繼結(jié)點(diǎn)的局部聚集能力和到終點(diǎn)成功傳輸?shù)慕桓赌芰?。并且，根?jù)數(shù)據(jù)包的生存時(shí)間和失效時(shí)間動(dòng)態(tài)地調(diào)整了聚集能力和交付能力在后繼選擇時(shí)所

4、占的比重。在使得數(shù)據(jù)盡可能地傳輸?shù)侥康墓?jié)點(diǎn)的同時(shí)，考慮了數(shù)據(jù)包的網(wǎng)內(nèi)聚集，一方面能夠保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)某晒β?，另一方面通過(guò)網(wǎng)內(nèi)聚集以減少網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的數(shù)量來(lái)達(dá)到節(jié)約能耗的目的。
　　 2)本文針對(duì)包含輔助節(jié)點(diǎn)Throwbox的延遲容忍網(wǎng)絡(luò)，提出了一個(gè)數(shù)據(jù)聚集算法——DAT算法。Throwbox是一種位置固定且具有緩存功能的輔助節(jié)點(diǎn)。我們?cè)诟怕誓Ｐ拖掠?jì)算了任意兩個(gè)Throwbox節(jié)點(diǎn)的期望傳輸延遲，并在此基礎(chǔ)上利用近似算法在Throw