容遲網(wǎng)絡(luò)(Delay Tolerant Network,DTN)起源于星際網(wǎng)絡(luò),是一種作用于挑戰(zhàn)性環(huán)境下的新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。它通過“存儲-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)”的方式將消息在節(jié)點間進行逐跳的轉(zhuǎn)發(fā)。與傳統(tǒng)的Internet等網(wǎng)絡(luò)相比,容遲網(wǎng)絡(luò)具有間歇性連接、時延高、資源有限、安全性差等特點。容遲網(wǎng)絡(luò)目前已經(jīng)成為無線網(wǎng)絡(luò)中熱門研究領(lǐng)域之一,它應(yīng)用部署的環(huán)境包括野生動物監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、戰(zhàn)地網(wǎng)絡(luò)、水下傳感器網(wǎng)等。本文首先介紹的容遲網(wǎng)絡(luò)相關(guān)概念以及它的體系結(jié)構(gòu)等,然后通過DTN的實驗項目介紹國外的研究現(xiàn)狀,并對比了國內(nèi)的研究現(xiàn)狀。然后從節(jié)點的移動模型出發(fā),對DTN中的路由算法進行分類,并詳細介紹了被動移動模型下的路由算法分類以及相關(guān)路由算法。然后對噴發(fā)等待(Spray And Wait,SAW)路由算法以及其改進算法進行了介紹。接著本文提出了基于地理位置的自適應(yīng)噴發(fā)路由算法(Geography-Based Adaptive Spray,GBAS)在多方面改進SprayWait路由算法,在Spray階段主要通過計算目的節(jié)點的活動范圍來選擇合適的下一跳節(jié)點,在Wait階段將消息副本數(shù)為1的消息再次噴發(fā),并根據(jù)投遞預(yù)測值選擇下一跳節(jié)點,同時為防止網(wǎng)絡(luò)擁塞帶來路由性能下降,本文算法將限制再次噴發(fā)消息副本數(shù)和建立ACK表清除冗余消息副本。最后借用ONE仿真工具實現(xiàn)本文提出的算法,并同Epidemic、SprayWWait和Prophet三種典型路由算法進行對比。仿真實驗結(jié)果顯示,本文算法有效的提高了容遲網(wǎng)絡(luò)中的消息傳輸成功率,同時降低了網(wǎng)絡(luò)開銷。
【學(xué)位單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP393.02
【部分圖文】：

也可以稱為報文或消息，是ＤＴＮ中統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸單元，它主要由數(shù)據(jù)、控制信息??和頭部三個部分組成。捆綁層另一個重要作用是處理擁有不同底層協(xié)議區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，??對位于捆綁層之上的應(yīng)用程序能夠提供訪問下層的統(tǒng)一的接口。圖１．１是ＤＴＮ網(wǎng)關(guān)??邏輯結(jié)構(gòu)示意圖，ＤＴＮ網(wǎng)關(guān)用來連接兩個具有不同網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的區(qū)域和在捆綁層??按需求將消息進行存儲。??應(yīng)用層???Ｉ?Ｉ???捆綁層（Ｂｕｎｄｌｅ?Ｌａｙｅｒ）??傳輸層?傳輸層??網(wǎng)絡(luò)層?網(wǎng)絡(luò)層??鏈路層?鏈路層??物理層?物理層??圖１．１?ＤＴＮ網(wǎng)關(guān)邏輯結(jié)構(gòu)示意圖??圖１．?２展示的是消息在ＤＴＮ網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過程，其中消息副本存儲在網(wǎng)絡(luò)中各??個ＤＴＮ節(jié)點的捆綁層中，當(dāng)節(jié)點間連接斷開時，ＤＴＮ節(jié)點無須從源節(jié)點中獲取消息，??而是從臨近的的存儲節(jié)點中獲取消息副本。??３??

也可以稱為報文或消息，是ＤＴＮ中統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸單元，它主要由數(shù)據(jù)、控制信息??和頭部三個部分組成。捆綁層另一個重要作用是處理擁有不同底層協(xié)議區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，??對位于捆綁層之上的應(yīng)用程序能夠提供訪問下層的統(tǒng)一的接口。圖１．１是ＤＴＮ網(wǎng)關(guān)??邏輯結(jié)構(gòu)示意圖，ＤＴＮ網(wǎng)關(guān)用來連接兩個具有不同網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的區(qū)域和在捆綁層??按需求將消息進行存儲。??應(yīng)用層???Ｉ?Ｉ???捆綁層（Ｂｕｎｄｌｅ?Ｌａｙｅｒ）??傳輸層?傳輸層??網(wǎng)絡(luò)層?網(wǎng)絡(luò)層??鏈路層?鏈路層??物理層?物理層??圖１．１?ＤＴＮ網(wǎng)關(guān)邏輯結(jié)構(gòu)示意圖??圖１．?２展示的是消息在ＤＴＮ網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過程，其中消息副本存儲在網(wǎng)絡(luò)中各??個ＤＴＮ節(jié)點的捆綁層中，當(dāng)節(jié)點間連接斷開時，ＤＴＮ節(jié)點無須從源節(jié)點中獲取消息，??而是從臨近的的存儲節(jié)點中獲取消息副本。??３??

區(qū)域Ｂ??區(qū)域Ａ??圖１．?２消息在ＤＴＮ中的傳輸示意圖??在捆綁層結(jié)構(gòu)中，消息束的頭部中含有被稱為名稱元組的長度不固定的部分，??其以全球唯一的區(qū)域名和某一區(qū)域內(nèi)唯一實體名共同來標(biāo)識一個目的節(jié)點或目的??節(jié)點組，消息在節(jié)點中傳輸過程中，ＤＴＮ中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備會根據(jù)該名元組標(biāo)識的目的節(jié)??點進行路由決策。因為ＤＴＮ常應(yīng)用于惡劣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，導(dǎo)致各類網(wǎng)絡(luò)資源都有嚴(yán)格??限制，為了解決高丟包率和資源匱乏的情況，ＤＴＮ中提出保管傳輸和可靠性概念。保??管傳輸意思是將可靠性投遞責(zé)任逐跳的遞交給下一個節(jié)點，即當(dāng)節(jié)點Ｂ接收了節(jié)點??Ａ投遞的消息時，節(jié)點Ｂ應(yīng)該保證將消息投遞給目的節(jié)點，否則將在捆綁層中一直保??存消息副本，直到消息的生存周期結(jié)束或?qū)⒈９軅鬏斬?zé)任遞交給下一個節(jié)點。由于??ＤＴＮ中體系結(jié)構(gòu)中節(jié)點分為持久性和非持久性兩類
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本文編號：2870761