隨著移動電子設備(如藍牙、Wi-Fi等)的快速發(fā)展和普及應用,攜帶這些設備的移動用戶在移動的過程中通過這些設備可進行通信,這些使得在沒有基礎通信設施的環(huán)境中進行網(wǎng)絡通信成為了可能,進而產(chǎn)生一些新型網(wǎng)絡,例如移動Adhoc網(wǎng)絡、延遲容忍網(wǎng)絡DTN (Delay Tolerant Network, DTN)網(wǎng)絡等。這些新型網(wǎng)絡,在陸地移動網(wǎng)絡、野生動物追蹤、無線軍事戰(zhàn)場網(wǎng)絡、手持設備組網(wǎng)、災難地區(qū)救援、星際網(wǎng)絡、車載網(wǎng)絡等移動網(wǎng)絡的范疇中有著廣泛的應用研究前景。在DTN網(wǎng)絡中,節(jié)點之間的通信是其在移動過程中建立,但是由于節(jié)點的移動是不確定的,并且移動節(jié)點所攜帶的移動設備的能量、容量、節(jié)點的鏈接以及節(jié)點的處理能力有限,使得源節(jié)點和目標節(jié)點之間很難維持一條完整的端到端的通信鏈路,并且網(wǎng)絡的拓撲結構不斷的變化,所以現(xiàn)有的基于TCP/IP協(xié)議服務的網(wǎng)絡模型已經(jīng)不適用于這些具有挑戰(zhàn)性的受限網(wǎng)絡。為了在緊急情況下解決節(jié)點的移動模型以及節(jié)點如何選擇比較優(yōu)的下一跳中繼節(jié)點的問題,本文針對DTN網(wǎng)絡中節(jié)點在緊急情況下的移動模式以及消息傳輸機制提出了適合于災難環(huán)境下的移動模型和路由算法。本文通過對現(xiàn)實生活中移動用戶移動模式分析,并結合近年來一些典型的DTN網(wǎng)絡移動模型的研究成果,總結了構建移動模型的設計原則以及其構成要素,并對其進行了分類和詳細的介紹。然后針對在災難緊急情況下,分析受災群眾以及救援隊員的移動特征,設計基于DTN的地震救助移動模型,并在此基礎上通過對用戶攜帶設備緩存受限的分析,提出一種適用于災難緊急救助的緩存管理方法。通過對雅安地震的部分區(qū)域進行OpenJUMP建模,并通過機會網(wǎng)絡仿真模擬器ONE (Opportunistic Network Environment Simulator, ONE)對該移動模型和路由策略與典型的DTN網(wǎng)絡移動模型與路由算法進行了性能對比評估。實驗證明在災難緊急環(huán)境下,受災群眾與救援隊員的不同的移動模型對網(wǎng)絡性能的影響非常大,并且提出的緩存策略可為地震救援提供有效的參考。然后本文對緊急環(huán)境下的通信系統(tǒng)進行分析,提出一種適合于緊急環(huán)境的基于馬爾科夫過程的信任概率路由算法。該算法主要通過對災難環(huán)境下節(jié)點能夠及時、有效、正確的將消息轉發(fā)給救援人員進行建模,并且通過對節(jié)點與目標節(jié)點相遇概率的預測以及節(jié)點之間的信任度進行評估,并將節(jié)點如何選擇下一跳中繼節(jié)點的路由過程抽象為馬爾科夫決策過程。利用上述提出的移動模型和緩存管理方法,通過ONE仿真軟件對該路由算法與DTN網(wǎng)絡的典型算法實行性能評估對比。仿真結果顯示該路由算法在網(wǎng)絡性能方面有較好的優(yōu)勢。
【學位單位】：陜西師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

－。有限的通勤車上，攜帶消息的通勤車可將消息從當前位置移動到進行消息的轉發(fā)。??域媒介網(wǎng)絡（Ｅｘｏｔｉｃ?Ｍｅｄｉａ?Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）：異域媒介包括近地衛(wèi)星、學鏈路通信、深空或水下的聲波Ｗ及一些自由空間中的光學通信不的星際網(wǎng)絡?ＩＰＮｓ?（Ｉｎｔｅｉ＇－ｐｌａｎｅｔａｒｙＮｅｔｗｏｒｋｓ，ＩＰＮｓ）?［２］。??線軍事戰(zhàn)場網(wǎng)絡（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ?Ｍｉｌｉｔａｒｙ?Ｂａｔｔｌｅｆｉｅｌｄ?Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）?口］：該網(wǎng)較惡劣的戰(zhàn)爭環(huán)境中，如圖１－３所示。網(wǎng)絡中的環(huán)境特征、軍隊移動、或者敵方故意破壞等都可能會引起網(wǎng)絡的中斷。該網(wǎng)絡中飛機、衛(wèi)星＾心及無線傳感器節(jié)點等進行網(wǎng)絡的通信。在該網(wǎng)絡中施的保護也是十分重要的。??到的幾個有限網(wǎng)絡具備延遲長，帶寬有限，差錯率高等特征。所少�？卺槍毫迎h(huán)境下存在網(wǎng)絡分割或者鏈路中斷處理的方案，分割或者鏈路中斷時，網(wǎng)絡的性能將明顯下降。上述背景和需要產(chǎn)生和發(fā)展。??

往往分布不均勻，所１＾傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡是不適合進行數(shù)據(jù)追蹤的。??Ｚ洗ｒａ?Ｎｅｔ工程［７］是一種采集非洲斑馬在草原上移動數(shù)據(jù)的ＤＴＮ網(wǎng)絡應用系??統(tǒng)，如圖１－４所示。在該系統(tǒng)中，研究人員通過與安裝傳感器的斑馬在移動過程彼??此相遇，建立通信鏈路并且完成消息的傳輸來收集數(shù)據(jù)。ＳＷＩＭ?（Ｓｈａｒｅｄ?Ｗｉｒｅｌｅｓｓ??Ｉｎ仿ｓｔａｔｉｏｎ?Ｍｏｄｅｌ，?ＳＷＩＭ）閩工程是一種監(jiān)控綺魚在海洋水下活動信息的ＤＴＮ網(wǎng)??絡應用系統(tǒng)。通過將Ｔａｇ嵌入在鶴魚身上，進行定期性的采集監(jiān)控信息。??（２）

模型設計??民和救援隊的移動往往有限，故本文設計針對地震特點提出隨模型（民ａｎｄｏｍ?Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?Ｗａｙｐｏｉｎｔ?Ｍｏｄｅｌ，?ＲＤＷＰ），該模型是基模型改進的，更符合災難環(huán)境下人們的移動模式。ＲＤＷＰ模型定區(qū)域內(nèi)隨機選擇一個方向，在此方向上隨機選捧一個目標點Ｄ，?（Ｖｍｍ，Ｖｍａｘ）移動到Ｄ，在Ｄ處停留一段時間／ｐａｕｓｅ，在停留時間／ｐａ為中也，半徑為ｒ的范圍內(nèi)隨機移動；如此反復。該移動模型ｌｅ?（ＣＷ＂乂巧／乃巧？《＜?ｅ巧娜）《??打ｏｄｅ?／?ｉｎ?ｔｈｅ?ｓｔａｒｔ?ｐｏｓｉｔｉｏｎ?＆??ｎｏｄｅ?／?ｗｉｌｌ?ｓｅｌｅｃｔ?ａ?ｒａｎｄｏｍ?ｄｋｅｃｔｉｏｎ?Ｄ；??ｎｏｄｅ?ｉ?ｓｅｌｅｃｔ?ａ?ｒａｎｄｏｍ?ｗａｙ?ｐｏｉｎｔ?ｐ?ｏｎ?Ｄ；??ｎｏｄｅ?／?ｓｅｌｅｃｔ?ｔｈｅ?ｒａｎｄｏｍ?ｓｐｅｅｄ?ｖＥ?（Ｖｍｉｎ，Ｖｍａｘ）；??
【參考文獻】

相關期刊論文 前2條

1 張文柱;孫發(fā)勇;王炫;;基于馬爾科夫決策的容遲網(wǎng)絡路由算法[J];西安電子科技大學學報;2011年02期

2 張毓豐;鄧民憲;;地震現(xiàn)場應急救援的通信系統(tǒng)設計[J];災害學;2005年04期

本文編號：2861565