發(fā)布時間：2017-05-24 06:17

  本文關鍵詞：基于網絡編碼的延遲容忍網絡路由算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：延遲容忍網絡(Delay Tolerant Networks, DTN)是一種間歇性連接的無線自組織網絡。該網絡的通信環(huán)境惡劣，節(jié)點連接頻繁中斷，無法時刻存在穩(wěn)定的端到端路徑，因此傳統(tǒng)的路由算法不再適用于DTN。而網絡編碼能夠在苛刻的網絡環(huán)境下充分利用網絡帶寬資源，增強網絡的魯棒性，故將其應用于DTN路由算法中以改善網絡性能，成為DTN路由算法研究的一個重要方向。 本文首先對DTN和網絡編碼的概念、特點以及研究現狀進行綜述。然后對當前基于編碼的DTN路由算法的相關機制進行了著重分析，并針對DTN中編碼節(jié)點受限和大數據文件傳輸兩個場景下的關鍵問題進行了深入研究，完成的具體工作和主要成果包括以下兩個方面： 1.針對編碼節(jié)點受限的現有DTN路由算法中存在較大網絡開銷以及目的節(jié)點等待解碼的時間較長等問題，，提出一種基于解碼預判的高效低時延數據傳輸算法(High-efficiency and Low-delay data transmission algorithm based on DecodingAnticipate, HLDA)。該算法在傳輸beacon信息包的過程中采用單播、廣播混合傳輸機制和減少編碼系數矩陣交互機制，減少信息交互的比特開銷。此外，提出hub節(jié)點解碼預判機制，將最有利于目的節(jié)點解碼的編碼包優(yōu)先發(fā)送給目的節(jié)點，減少目的節(jié)點等待解碼的時間,從而使目的節(jié)點及時獲得原始數據包。 通過搭建OPNET網絡仿真實驗平臺，實現了HLDA算法、Hubcode(Hub-basedforwarding using network coding)算法和Epidemic算法的仿真，并將這三種算法的性能進行比較分析。仿真結果表明，HLDA算法能夠有效降低網絡開銷，減少端到端時延等。 2.針對現有路由算法在網絡中進行分段編碼傳輸大數據文件時存在冗余開銷和設置編碼包發(fā)送優(yōu)先級時沒有考慮編碼包剩余生存時間而導致數據包端到端時延較大等問題，提出一種基于動態(tài)分段網絡編碼的高效路由算法(Efficient Routingalgorithm Based on dynamic segmented Network Coding, ERBNC)。該算法提出壓縮編碼包頭部字段、刪除冗余ACK分組以及設置編碼包發(fā)送優(yōu)先級等機制來減少網絡開銷和數據包平均端到端時延。 利用OPNET仿真軟件完成了ERBNC算法、DSNC(Dynamic SegmentedNetwork Coding)算法和SNC(Segmented Network Coding)算法仿真實驗，對比分析了各種算法的性能指標。仿真結果表明，ERBNC算法可以有效降低網絡開銷，減少數據包平均端到端時延。 最后，總結了全文工作，并指出下一步研究方向。
【關鍵詞】：延遲容忍網絡 路由算法 網絡編碼 解碼預判 冗余控制
【學位授予單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.2
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 注釋表11-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 課題研究背景12-13
• 1.2 國內外研究現狀13-17
• 1.3 論文的主要研究工作及結構安排17-18
• 第2章 延遲容忍網絡概述與網絡編碼原理18-31
• 2.1 延遲容忍網絡概述18-21
• 2.1.1 延遲容忍網絡的概念和體系結構18-19
• 2.1.2 延遲容忍網絡的特點及應用場景19-21
• 2.2 網絡編碼的基本原理21-25
• 2.2.1 網絡編碼的概念及分類21-22
• 2.2.2 最大流最小割定理22-23
• 2.2.3 隨機網絡編碼的基本原理23-24
• 2.2.4 網絡編碼的優(yōu)缺點24-25
• 2.3 兩種典型的基于編碼的 DTN 路由算法25-30
• 2.3.1 Hubcode 算法25-28
• 2.3.2 DSNC 算法28-30
• 2.4 本章小結30-31
• 第3章 DTN 中基于解碼預判的高效低時延數據傳輸算法設計31-49
• 3.1 HLDA 算法介紹31-36
• 3.1.1 HLDA 算法設計原理31-32
• 3.1.2 HLDA 算法新機制32-35
• 3.1.3 HLDA 算法的操作步驟35-36
• 3.2 HLDA 算法分析36-38
• 3.2.1 比特開銷36-37
• 3.2.2 HLDA 算法的應用分析37-38
• 3.3 OPNET 簡介38-41
• 3.4 HLDA 算法的仿真實現41-44
• 3.4.1 網絡模型41
• 3.4.2 節(jié)點模型41-42
• 3.4.3 進程模型42-44
• 3.5 仿真結果及分析44-48
• 3.5.1 仿真參數設置44-45
• 3.5.2 仿真結果分析45-48
• 3.6 本章小結48-49
• 第4章 基于動態(tài)分段網絡編碼的 DTN 高效路由算法設計49-62
• 4.1 ERBNC 算法介紹49-54
• 4.1.1 ERBNC 算法新機制49-52
• 4.1.2 ERBNC 算法基本操作52-54
• 4.2 ERBNC 算法的仿真實現54-56
• 4.2.1 網絡模型54-55
• 4.2.2 節(jié)點模型55
• 4.2.3 進程模型55-56
• 4.3 仿真結果及分析56-61
• 4.3.1 仿真參數設置56-57
• 4.3.2 仿真結果分析57-61
• 4.4 本章小結61-62
• 第5章 結束語62-64
• 5.1 結論62-63
• 5.2 下一步的研究方向63-64
• 參考文獻64-69
• 致謝69-70
• 攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果70

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前5條

1 覃團發(fā);廖素蕓;羅會平;梁智怡;;支持網絡編碼的無線Mesh網絡路由協(xié)議[J];北京郵電大學學報;2009年01期

2 周曉波;盧漢成;李津生;洪佩琳;;AED:一種用于DTN的增強型Earliest-Delivery算法[J];電子與信息學報;2007年08期

3 黃辰;戴彬;王芙蓉;張波;;無線Mesh網中基于網絡編碼感知的分組公平調度機制[J];電子學報;2010年01期

4 李姍姍;廖湘科;朱培棟;肖儂;;基于網絡編碼的無線傳感網多路徑傳輸方法[J];軟件學報;2008年10期

5 于振;徐敬東;張建忠;張玉;;基礎設施增強的DTN路由協(xié)議[J];通信學報;2013年08期

中國博士學位論文全文數據庫 前4條

1 彭敏;延遲容忍網絡中移動模型與路由技術研究[D];中國科學技術大學;2010年

2 白云飛;基于鏈路代價綜合評估和網絡編碼的延遲容忍網絡路由優(yōu)化研究[D];北京郵電大學;2012年

3 楊軍;網絡編碼的若干關鍵問題研究[D];華中科技大學;2013年

4 唐東明;網絡編碼關鍵問題研究[D];電子科技大學;2013年

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本文編號：390004