移動機會網(wǎng)絡(luò)是一種新型的端到端之間實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的自組織網(wǎng)絡(luò),由于它在一定程度上容忍網(wǎng)絡(luò)傳輸中的延遲,因此也被稱作容忍延遲網(wǎng)絡(luò)(Delay Tolerant Network)。與傳統(tǒng)的基于TCP/IP協(xié)議的自組織網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)采用新型的轉(zhuǎn)發(fā)模式“存儲-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)”機制來完成網(wǎng)絡(luò)通信。由于機會網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)。但在許多極端環(huán)境中，機會網(wǎng)絡(luò)的合理部署反而能帶來更好的效果。例如軍事網(wǎng)絡(luò)、星際網(wǎng)絡(luò)、海洋探測網(wǎng)絡(luò)、野生動物傳感器追蹤網(wǎng)絡(luò)等,因此近年來針對移動機會網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)研究是無線網(wǎng)絡(luò)的熱門方向之一。移動機會網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的帶寬和存儲能力與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比顯得尤為不足,消息如何進行合理路由轉(zhuǎn)發(fā)以及如何控制網(wǎng)絡(luò)中的消息泛濫是機會網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(nèi)容如下:(1)提出一種基于地理位置信息進行數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)的機會網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)路由算法在ONE仿真平臺的模擬實驗中,與傳統(tǒng)的機會網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)中可能存在的消息冗余。與傳統(tǒng)的針對機會網(wǎng)絡(luò)擁塞控制的丟棄策略相比,該算法利用消息價值設(shè)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(wǎng)絡(luò)負載程度上較常用的經(jīng)典擁塞控制策略DF、DO算法有著更良好的表現(xiàn),對避免網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)采用“存儲－攜帶－轉(zhuǎn)發(fā)”（Ｓｔｏｒｅ－Ｃａｒｒｙ－Ｆｏｒｗａｒｄ）??的路由模式［６：來完成網(wǎng)絡(luò)通信。并對傳輸時延以及分裂可容忍。圖１．?１是一個機??會網(wǎng)絡(luò)進行消息傳輸?shù)氖疽鈭D，箭頭指代消息的轉(zhuǎn)發(fā)，ｔｌ時刻源節(jié)點Ｓ產(chǎn)生一??條想傳輸給目的節(jié)點Ｄ的數(shù)據(jù)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(nèi)，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(shù)據(jù)分發(fā)給和它位于同一連通域內(nèi)的鄰居節(jié)點Ａ，在節(jié)點Ａ找到恰當?shù)臋C會將??消息轉(zhuǎn)發(fā)給下一跳節(jié)點之前，它都會把數(shù)據(jù)保存在本地并持續(xù)移動。在歷經(jīng)一段??時間網(wǎng)絡(luò)拓撲的變化到達ｔ２時刻后，節(jié)點Ａ將消息轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)??絡(luò)進行路由交換，圖１．?２簡單對比了?ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議棧與機會網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)層？，?＾????網(wǎng)絡(luò)層Ｐ?＾??數(shù)據(jù)鏈路層Ｐ??物理層Ｐ?＾?數(shù)據(jù)鏈路層Ｐ?４５??物理層＾??ＴＣＰ／ＩＰ?協(xié)議一????機會網(wǎng)絡(luò)協(xié)議Ｖ??圖１．２束層示意圖??１．２國內(nèi)外研究現(xiàn)狀??作為一種新型的端到端存儲轉(zhuǎn)發(fā)架構(gòu)，機會網(wǎng)絡(luò)近年來受到了無線網(wǎng)絡(luò)通信??領(lǐng)域廣泛的關(guān)注和研宄，相比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，機會網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)研宄的熱點內(nèi)容主要集中在節(jié)點移??動模型、安全協(xié)作機制、路由轉(zhuǎn)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(nèi)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(wǎng)絡(luò)消息的轉(zhuǎn)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(wǎng)絡(luò)綜合性能評估的一項重要指標，同時也成為了機會網(wǎng)絡(luò)研宄領(lǐng)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(shù)據(jù)分組情況，然后轉(zhuǎn)發(fā)對方Ｈａｓｈ表中缺失的數(shù)據(jù)分??組，具體的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)發(fā)至節(jié)點Ｂ，?Ｓ７ｆｌ保存了節(jié)點Ａ內(nèi)有關(guān)路??由轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)分組，并向節(jié)點Ａ發(fā)出消??息轉(zhuǎn)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(zhuǎn)發(fā)過程。??１０??
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 劉喬壽;周建二;張普寧;;機會網(wǎng)絡(luò)中基于消息副本數(shù)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(wǎng)絡(luò)路由算法[J];計算機研究與發(fā)展;2009年07期

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本文編號：2885354