DTN網(wǎng)絡(luò)中節(jié)能和擁塞控制方案研究

【摘要】： 如今許多因特網(wǎng)上流行的應(yīng)用程序大多都是建立在端到端及時(shí)可到達(dá)的假設(shè)之上：發(fā)送一個(gè)消息給一個(gè)端點(diǎn)或者一個(gè)支持服務(wù)器,然后立即得到一個(gè)反饋消息。然而這種對于大多數(shù)因特網(wǎng)通信都適用的假設(shè)也有其使用不足的地方：空間通信、道路監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)通信等專用網(wǎng)絡(luò)通信情況。由于這類通信網(wǎng)絡(luò)大多具有使用無線電波作為載體、節(jié)點(diǎn)移動(dòng)頻繁、通信環(huán)境惡劣、節(jié)點(diǎn)能力受限等特點(diǎn),近年提出容滯網(wǎng)絡(luò)(DTN:Delay-Tolerant Network)的概念來加以描述。 DTN是一種抽象的網(wǎng)絡(luò)模型,與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)概念不同,在這種網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳环€(wěn)定,節(jié)點(diǎn)之間通信條件很差,網(wǎng)絡(luò)存在較大遞交延遲。在數(shù)據(jù)包傳遞過程中,不存在事先從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的端到端路徑連接,這樣的特點(diǎn)使得路由問題成為DTN的核心問題。 針對DTN環(huán)境的特殊性質(zhì),許多相關(guān)的路由協(xié)議被不斷的提出,其中較具影響的有Epidemic, Spray and Wait, Prophet, MaxProp等協(xié)議。這些路由協(xié)議分成單復(fù)制和多復(fù)制算法,這種算法依靠是否允許數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中被多倍增加。在單復(fù)制方案中,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間只存在唯一一個(gè)信息中繼使信息可以傳遞到目的節(jié)點(diǎn),例如,信息復(fù)制數(shù)據(jù)可以在每個(gè)遭遇節(jié)點(diǎn)基于一個(gè)效用函數(shù)的最大值被轉(zhuǎn)發(fā)。在多復(fù)制方案中,信息復(fù)制數(shù)有條件的被散發(fā)到網(wǎng)絡(luò)中。例如,Epidemic方案就是所有節(jié)點(diǎn)在遭遇處簡單的相互交換數(shù)據(jù)。 各種文獻(xiàn)中對各個(gè)DTN路由算法的性能研究都遵循環(huán)境特征的影響,比如,網(wǎng)絡(luò)配置區(qū)域大小和節(jié)點(diǎn)密度等。但是卻很少考慮到節(jié)點(diǎn)自身因素對路由的影響。節(jié)點(diǎn)的自身因素主要是節(jié)點(diǎn)自身的能量大小、緩存能力、所攜帶信息的重要程度等。 本文首先對DTN的概念、體系結(jié)構(gòu)、及其各種常見路由進(jìn)行分析和總結(jié),針對上述問題,本文主要的工作在于以下幾個(gè)方面： 1.充分考慮節(jié)點(diǎn)能量因素,結(jié)合數(shù)據(jù)包TTL對路由協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)能量不足時(shí),根據(jù)設(shè)定一個(gè)數(shù)據(jù)包TTL門限對數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行限定。對三種常見的路由協(xié)議應(yīng)用該方案,仿真結(jié)果表明可以找到一個(gè)門限值來達(dá)到很好節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能量的目的,同時(shí)對遞交率的損害也不明顯。 2.提出了基于數(shù)據(jù)包TTL門限的DTN蔓延路由協(xié)議擁塞控制方案。當(dāng)擁塞發(fā)生時(shí),通過設(shè)定數(shù)據(jù)包TTL門限來對節(jié)點(diǎn)緩存中的報(bào)文進(jìn)行丟棄。仿真結(jié)果表明,這種方案很好的改進(jìn)了蔓延路由協(xié)議的遞交性能。 3.構(gòu)建DTN網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng),對改進(jìn)后方案進(jìn)行模擬和仿真,并給出仿真結(jié)果和分析。 【關(guān)鍵詞】：DTN 路由協(xié)議 TTL 節(jié)能 擁塞控制
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TP393.02
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-7
• 目錄7-8
• 符號(hào)說明8-9
• 第一章 緒論9-22
• 1.1 DTN概述9-19
• 1.1.1 傳統(tǒng)的Internet9-10
• 1.1.2 DTN定義10-11
• 1.1.3 DTN的特點(diǎn)11-12
• 1.1.4 DTN的架構(gòu)12-17
• 1.1.5 DTN的應(yīng)用17-19
• 1.2 論文的選題和研究意義19-20
• 1.3 論文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)20-21
• 1.4 本章小結(jié)21-22
• 第二章 DTN的路由22-31
• 2.1 引言22-23
• 2.2 DTN的路由協(xié)議23-29
• 2.2.1 Epidemic協(xié)議23-25
• 2.2.2 Binary Spray and Wait協(xié)議25-27
• 2.2.3 PROPHET協(xié)議27-29
• 2.3 DTN其他路由協(xié)議29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 DTN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)節(jié)能方案研究31-41
• 3.1 引言31
• 3.2 DTN路由31-32
• 3.3 節(jié)能策略32-33
• 3.4 仿真及結(jié)果分析33-40
• 3.4.1 仿真工具介紹33-35
• 3.4.2 結(jié)果及分析35-40
• 3.5 結(jié)論40-41
• 第四章 DTN中蔓延路由的擁塞控制41-48
• 4.1 引言41
• 4.2 Epidemic路由協(xié)議41-42
• 4.3 擁塞控制策略42-43
• 4.4 仿真及結(jié)果分析43-47
• 4.5 總結(jié)47-48
• 第五章 結(jié)束語48-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 附圖表54-55
• 致謝55-56
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文56

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