移動機會網絡是一種新型的端到端之間實現(xiàn)網絡通信的自組織網絡,由于它在一定程度上容忍網絡傳輸中的延遲,因此也被稱作容忍延遲網絡(Delay Tolerant Network)。與傳統(tǒng)的基于TCP/IP協(xié)議的自組織網絡相比,它不需要在源節(jié)點與目的節(jié)點之間搭建和維護一條完整路徑,而是利用節(jié)點規(guī)律或隨機的移動帶來的相遇機會來實現(xiàn)消息的傳輸,因此機會網絡采用新型的轉發(fā)模式“存儲-攜帶-轉發(fā)”機制來完成網絡通信。由于機會網絡的特殊性,節(jié)點在大多時候處于資源嚴重受限的狀態(tài),機會網絡因而也是一個拓撲割裂頻繁、鏈路間歇性、傳輸時延極高的自組織網絡。但在許多極端環(huán)境中，機會網絡的合理部署反而能帶來更好的效果。例如軍事網絡、星際網絡、海洋探測網絡、野生動物傳感器追蹤網絡等,因此近年來針對移動機會網絡的相關研究是無線網絡的熱門方向之一。移動機會網絡節(jié)點的帶寬和存儲能力與傳統(tǒng)網絡相比顯得尤為不足,消息如何進行合理路由轉發(fā)以及如何控制網絡中的消息泛濫是機會網絡研究的重點。為此,本文提出了一種基于節(jié)點地理位置信息的多策略機會網絡路由算法和一種基于消息價值的擁塞控制和緩存策略,具體的內容如下:(1)提出一種基于地理位置信息進行數據分組轉發(fā)的機會網絡路由算法。通過定義節(jié)點的地理效用以及消息命中率來合理篩選下一跳節(jié)點。當節(jié)點之間發(fā)生接觸后,會通過對方效用表中的地理效用來計算目標節(jié)點所在的大致區(qū)域,如果無法計算則通過消息命中率的優(yōu)先級進行中繼節(jié)點的進一步選擇。該機會網絡路由算法在ONE仿真平臺的模擬實驗中,與傳統(tǒng)的機會網絡路由算法相比,擁有更好的路由綜合性能。(2)提出一種基于消息價值的擁塞控制和緩存管理機制。通過引入消息價值的概念和利用排隊管理刪除機制來控制網絡中可能存在的消息冗余。與傳統(tǒng)的針對機會網絡擁塞控制的丟棄策略相比,該算法利用消息價值設置了消息處理或丟棄相應的排序機制,通過仿真和實驗對比分析,該算法在減輕網絡負載程度上較常用的經典擁塞控制策略DF、DO算法有著更良好的表現(xiàn),對避免網絡擁塞的形成做出了綜合效用上的改進。
【學位單位】：華中師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN92;TP301.6
【部分圖文】：

點之間搭建和維護一條完整路徑，而是利用節(jié)點規(guī)律或隨機的移動帶來的相遇機??會來實現(xiàn)消息的傳輸，機會網絡采用“存儲－攜帶－轉發(fā)”（Ｓｔｏｒｅ－Ｃａｒｒｙ－Ｆｏｒｗａｒｄ）??的路由模式［６：來完成網絡通信。并對傳輸時延以及分裂可容忍。圖１．?１是一個機??會網絡進行消息傳輸的示意圖，箭頭指代消息的轉發(fā)，ｔｌ時刻源節(jié)點Ｓ產生一??條想傳輸給目的節(jié)點Ｄ的數據消息，但此時節(jié)點Ｓ和節(jié)點Ｄ位于兩片離散的連通??區(qū)域內，節(jié)點之間沒有合適的可以進行直接通信的路徑，因此，節(jié)點Ｓ會先將消??息數據分發(fā)給和它位于同一連通域內的鄰居節(jié)點Ａ，在節(jié)點Ａ找到恰當的機會將??消息轉發(fā)給下一跳節(jié)點之前，它都會把數據保存在本地并持續(xù)移動。在歷經一段??時間網絡拓撲的變化到達ｔ２時刻后，節(jié)點Ａ將消息轉發(fā)給與它位于同一通信區(qū)??域的節(jié)點Ｃ。之后在ｔ３時刻，節(jié)點Ｃ與目的節(jié)點相遇，將數據傳輸給目的節(jié)點??Ｄ

路的重連、節(jié)點相遇的信息交換等，移動機會網絡在當前基于ＴＣＰ／ＩＰ的五層體??系模型中的應用層與傳輸層之間加入了一個被稱作束層的特殊協(xié)議層來輔助網??絡進行路由交換，圖１．?２簡單對比了?ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議棧與機會網絡協(xié)議棧的差別。??應用層ｐ?＾??應用層一?４３??????束層？＿?＇９－＾??傳輸層－?■ｎｎｎ????傳輸層Ｐ?＾??網絡層？，?＾????網絡層Ｐ?＾??數據鏈路層Ｐ??物理層Ｐ?＾?數據鏈路層Ｐ?４５??物理層＾??ＴＣＰ／ＩＰ?協(xié)議一????機會網絡協(xié)議Ｖ??圖１．２束層示意圖??１．２國內外研究現(xiàn)狀??作為一種新型的端到端存儲轉發(fā)架構，機會網絡近年來受到了無線網絡通信??領域廣泛的關注和研宄，相比傳統(tǒng)網絡，機會網絡苛刻的條件和環(huán)境給研宄者們??帶來了空前的挑戰(zhàn)性。目前針對移動機會網絡研宄的熱點內容主要集中在節(jié)點移??動模型、安全協(xié)作機制、路由轉發(fā)策略、擁塞控制機制等方面。??節(jié)點的移動模型描述的是節(jié)點的移動方式和行為模式，包含以節(jié)點時間和空??間特征在內的諸多變化，例如移動速度、傳輸方向、停留時間、接觸頻率等等，??由于機會網絡消息的轉發(fā)機會與節(jié)點的行為狀態(tài)密不可分，因此移動模型的好壞??是機會網絡綜合性能評估的一項重要指標，同時也成為了機會網絡研宄領域的一??個重要課題。文獻［１０］綜述了移動模型的研究狀況

節(jié)點消息副本的中繼節(jié)點與另外的節(jié)點相遇后，彼此之間會通過交換向量來獲取??對方Ｈａｓｈ表中所存儲的數據分組情況，然后轉發(fā)對方Ｈａｓｈ表中缺失的數據分??組，具體的轉發(fā)過程如圖２．２所示。當中繼節(jié)點Ａ與節(jié)點Ｂ發(fā)生接觸行為后，Ａ??節(jié)點會將其Ｈａｓｈ表中的匯總向量Ｓ％轉發(fā)至節(jié)點Ｂ，?Ｓ７ｆｌ保存了節(jié)點Ａ內有關路??由轉發(fā)的全部信息。隨后，中繼節(jié)點Ｂ會將自身匯總向量ＳＲ和Ｓｌ／ａ之間做差集??計算，即節(jié)點Ｂ會遍歷節(jié)點Ａ的Ｈａｓｈ表中缺失的數據分組，并向節(jié)點Ａ發(fā)出消??息轉發(fā)請求。同時中繼節(jié)點Ａ也會執(zhí)行同樣的操作，并在之后與其他節(jié)點發(fā)生接??觸行為后也執(zhí)行類似的轉發(fā)過程。??１０??
【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 劉喬壽;周建二;張普寧;;機會網絡中基于消息副本數量的自適應緩存管理策略[J];重慶郵電大學學報(自然科學版);2011年04期

2 肖明軍;黃劉生;;容遲網絡路由算法[J];計算機研究與發(fā)展;2009年07期

3 熊永平;孫利民;牛建偉;劉燕;;機會網絡[J];軟件學報;2009年01期

本文編號：2885354