DTN网络中节能和拥塞控制方案研究

【摘要】： 如今许多因特网上流行的应用程序大多都是建立在端到端及时可到达的假设之上：发送一个消息给一个端点或者一个支持服务器,然后立即得到一个反馈消息。然而这种对于大多数因特网通信都适用的假设也有其使用不足的地方：空间通信、道路监测网络通信等专用网络通信情况。由于这类通信网络大多具有使用无线电波作为载体、节点移动频繁、通信环境恶劣、节点能力受限等特点,近年提出容滞网络(DTN:Delay-Tolerant Network)的概念来加以描述。 DTN是一种抽象的网络模型,与传统网络概念不同,在这种网络中,网络拓扑不稳定,节点之间通信条件很差,网络存在较大递交延迟。在数据包传递过程中,不存在事先从源节点到目的节点之间的端到端路径连接,这样的特点使得路由问题成为DTN的核心问题。 针对DTN环境的特殊性质,许多相关的路由协议被不断的提出,其中较具影响的有Epidemic, Spray and Wait, Prophet, MaxProp等协议。这些路由协议分成单复制和多复制算法,这种算法依靠是否允许数据包在网络中被多倍增加。在单复制方案中,网络节点间只存在唯一一个信息中继使信息可以传递到目的节点,例如,信息复制数据可以在每个遭遇节点基于一个效用函数的最大值被转发。在多复制方案中,信息复制数有条件的被散发到网络中。例如,Epidemic方案就是所有节点在遭遇处简单的相互交换数据。 各种文献中对各个DTN路由算法的性能研究都遵循环境特征的影响,比如,网络配置区域大小和节点密度等。但是却很少考虑到节点自身因素对路由的影响。节点的自身因素主要是节点自身的能量大小、缓存能力、所携带信息的重要程度等。 本文首先对DTN的概念、体系结构、及其各种常见路由进行分析和总结,针对上述问题,本文主要的工作在于以下几个方面： 1.充分考虑节点能量因素,结合数据包TTL对路由协议进行改进。当节点能量不足时,根据设定一个数据包TTL门限对数据包的转发进行限定。对三种常见的路由协议应用该方案,仿真结果表明可以找到一个门限值来达到很好节约网络能量的目的,同时对递交率的损害也不明显。 2.提出了基于数据包TTL门限的DTN蔓延路由协议拥塞控制方案。当拥塞发生时,通过设定数据包TTL门限来对节点缓存中的报文进行丢弃。仿真结果表明,这种方案很好的改进了蔓延路由协议的递交性能。 3.构建DTN网络仿真系统,对改进后方案进行模拟和仿真,并给出仿真结果和分析。 【关键词】：DTN 路由协议 TTL 节能 拥塞控制
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP393.02
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-7
• 目录7-8
• 符号说明8-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 DTN概述9-19
• 1.1.1 传统的Internet9-10
• 1.1.2 DTN定义10-11
• 1.1.3 DTN的特点11-12
• 1.1.4 DTN的架构12-17
• 1.1.5 DTN的应用17-19
• 1.2 论文的选题和研究意义19-20
• 1.3 论文的主要内容和结构20-21
• 1.4 本章小结21-22
• 第二章 DTN的路由22-31
• 2.1 引言22-23
• 2.2 DTN的路由协议23-29
• 2.2.1 Epidemic协议23-25
• 2.2.2 Binary Spray and Wait协议25-27
• 2.2.3 PROPHET协议27-29
• 2.3 DTN其他路由协议29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 DTN网络节点节能方案研究31-41
• 3.1 引言31
• 3.2 DTN路由31-32
• 3.3 节能策略32-33
• 3.4 仿真及结果分析33-40
• 3.4.1 仿真工具介绍33-35
• 3.4.2 结果及分析35-40
• 3.5 结论40-41
• 第四章 DTN中蔓延路由的拥塞控制41-48
• 4.1 引言41
• 4.2 Epidemic路由协议41-42
• 4.3 拥塞控制策略42-43
• 4.4 仿真及结果分析43-47
• 4.5 总结47-48
• 第五章 结束语48-50
• 参考文献50-54
• 附图表54-55
• 致谢55-56
• 攻读硕士学位期间发表的论文56

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