容滯網(wǎng)絡中的概率路由協(xié)議研究和改進.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在一些特定的環(huán)境下,如野生動物跟蹤、海洋探測、衛(wèi)星通信、偏遠地區(qū)通信等,網(wǎng)絡容易出現(xiàn)網(wǎng)絡分割(斷開)的現(xiàn)象,節(jié)點之間沒有穩(wěn)定的端到端連接,只能利用間歇性的連接傳遞報文,因此傳統(tǒng)的網(wǎng)絡無法適用于這些特殊的環(huán)境。為了實現(xiàn)這些場合的通信,KevinFall等科學家在2003年的SIGCOMM國際會議上提出了一種通用的覆蓋層網(wǎng)絡體系結構,稱為容滯網(wǎng)絡(DTN:DelayTolerantNetwork)。容滯網(wǎng)絡采用存儲一攜帶一轉(zhuǎn)發(fā)方案,通過節(jié)點

2、間的間歇性連接來轉(zhuǎn)發(fā)報文,實現(xiàn)在受限網(wǎng)絡環(huán)境下的通信。
   容滯網(wǎng)絡的路由協(xié)議分為單副本路由協(xié)議和多副本路由協(xié)議兩種,多副本路由協(xié)議成功遞交報文的概率比單副本路由協(xié)議更高,因而針對多副本路由協(xié)議的研究也成為了路由協(xié)議研究的熱點。概率路由協(xié)議是一種具有代表性的多副本路由協(xié)議,它通過節(jié)點與報文信宿節(jié)點之間相遇的歷史信息來表征報文成功遞交的概率。當兩個節(jié)點相遇時,依據(jù)此概率判斷是否將報文轉(zhuǎn)發(fā)至對端節(jié)點。
   概率路由協(xié)議存

3、在著兩個問題:網(wǎng)絡擁塞和歷史信息偏差。采用概率路由協(xié)議的網(wǎng)絡中存在大量的報文副本,需要設置有效的擁塞控制策略緩解網(wǎng)絡的擁塞狀況。此外,網(wǎng)絡中沒有一個物理量能夠確切地表征報文成功遞交的可能性,只是依據(jù)節(jié)點之間相遇概率間接地推斷報文成功遞交至信宿節(jié)點概率,因此需要設置更加合理的推斷方式來提高歷史信息的準確度。
   本文首先對容滯網(wǎng)絡的研究背景、特點、模型結構及應用等方面進行了介紹,進而對幾種典型的路由協(xié)議進行了分析和總結,重點對容

4、滯網(wǎng)絡中的概率路由協(xié)議進行深入的分析并提出改進方案:
   1.概率路由協(xié)議是一種多副本路由協(xié)議,網(wǎng)絡中存在著大量的報文副本。針對概率路由協(xié)議中容易產(chǎn)生擁塞的問題,通過擁塞時間估計節(jié)點的擁塞程度,并且根據(jù)節(jié)點相遇概率和節(jié)點擁塞狀況得到報文的擁塞遞交概率。當節(jié)點相遇時根據(jù)擁塞遞交概率判斷是否轉(zhuǎn)發(fā)報文,有效地避免擁塞對概率路由協(xié)議性能的影響。
   2.節(jié)點的相遇概率并不能準確地反應出報文遞交的概率,間接性的推斷使得歷史信息

5、缺乏準確度,本文在概率路由協(xié)議的基礎之上加入蟻群算法的特性,路徑上的信息素濃度越大則選擇該路徑轉(zhuǎn)發(fā)報文的概率越大,路徑上的信息素濃度隨著螞蟻的通過而增加;在沒有被選擇的路徑上信息素濃度會隨著時間的推移而減小。這種改進方案根據(jù)節(jié)點之間的相遇概率和螞蟻選擇機制得到路徑的選擇概率,當節(jié)點相遇時根據(jù)選擇概率判斷是否轉(zhuǎn)發(fā)報文,有效地提高了歷史信息的準確度。
   3.本文使用TheONE仿真器對提出的概率路由協(xié)議改進方案進行了仿真實驗,并

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