本文關(guān)鍵詞：容遲網(wǎng)絡中以優(yōu)化投遞成功率為目標的關(guān)鍵技術(shù)研究　出處：《吉林大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

  更多相關(guān)文章： 容遲網(wǎng)絡 路由方法 緩存管理 能量控制 馬爾可夫模型

【摘要】：容遲網(wǎng)絡作為一種新型的有挑戰(zhàn)性的網(wǎng)絡環(huán)境近年來得到了廣泛地關(guān)注和研究。該網(wǎng)絡環(huán)境下節(jié)點的移動性很強,連接極易中斷,傳輸時延較高,這些不利因素導致源節(jié)點和目的節(jié)點之間很難找到穩(wěn)定的通信鏈路,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡路由協(xié)議不再適用于容遲網(wǎng)絡。因此,眾多的研究者開始關(guān)注該網(wǎng)絡環(huán)境下報文的路由方法,提出通過“存儲-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)”的方式提高報文投遞成功率。然而,轉(zhuǎn)發(fā)的過程中需要確定合適的下一跳節(jié)點,即需要設計精確的路由方法。存儲的過程中需要制定合理的報文排序和丟棄方案,即需要合適的緩存管理策略。同時節(jié)點上的掃描發(fā)現(xiàn)以及報文傳輸都需要消耗能量,即同樣需要有效的能量控制策略。因此本文圍繞容遲網(wǎng)絡環(huán)境下如何最大化全網(wǎng)的報文投遞成功率這一核心問題,分別從設計路由方法,制定緩存管理方案,以及研發(fā)能量控制策略三個角度出發(fā)提出新穎且實用的模型和方法。本文的主要貢獻如下:(1)路由方法設計。通過對已有路由方法的分析和比較,提出一種基于動態(tài)半馬爾可夫路徑搜索模型的分簇路由方法。首先依據(jù)節(jié)點間路徑的相似程度進行分簇,然后運用半馬爾可夫模型預測節(jié)點間未來某一時刻的相遇概率,依據(jù)源節(jié)點和目的節(jié)點所在的分簇確定可以應用到路由中的節(jié)點集合,最后根據(jù)路徑搜索策略找到最優(yōu)路徑,生成與當前時刻相關(guān)的動態(tài)路由表。(2)緩存管理方案。首先基于生命游戲的思想,在Epidemic路由方法上提出一種緩存管理方案,該方案依據(jù)鄰居節(jié)點中持有特定報文的節(jié)點比例來決定節(jié)點本地緩存中相應報文的操作,最后按照效用值對緩存中的報文進行排隊和丟棄。在此基礎上,為了解決報文大小不相同情況下的緩存管理問題,本文又基于背包問題提出一種報文排序與丟棄策略,該策略將由于有限的帶寬而導致的傳輸失敗考慮進來,以提高全網(wǎng)投遞成功率為目標,依據(jù)單位體積的效用值對報文進行排序,當緩存溢出時基于背包問題決定報文的取舍以最大化整體效用值。(3)能量控制策略。首先基于時間連續(xù)的馬爾可夫模型,在有限的能量約束下,通過合理地控制Epidemic路由策略下的節(jié)點掃描周期優(yōu)化網(wǎng)絡投遞成功率,提出能量約束的容遲網(wǎng)絡中動態(tài)掃描周期控制方法。接下來,為了尋找一種切實可行的能量控制策略,我們又提出了基于Wifi熱點的手機間節(jié)能通信方式,通過hotspot狀態(tài)的手機和client狀態(tài)的手機間建立的連接,實現(xiàn)報文的有效傳輸。以最大化報文傳輸范圍為目標,為手機制定了一種在不同狀態(tài)間的切換和調(diào)度方案,從而利用有限的能量最大化報文投遞成功率。綜上,本文從路由方法,緩存管理和能量控制三個方面提出一系列的模型和方法,通過理論分析與仿真模擬相結(jié)合的方式驗證它們的正確性,為容遲網(wǎng)絡的后續(xù)應用提供必要的理論和技術(shù)支撐。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP393.02

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本文編號：1348507