延遲容忍網(wǎng)絡(luò)中路由算法的研究.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步，具有無(wú)線接口的通信設(shè)備越來(lái)越普及。在這個(gè)過程中出現(xiàn)一種特殊的無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)——延遲容忍網(wǎng)絡(luò)（Delay Tolerant Network, DTN）。與傳統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不同，DTN不存在持續(xù)的網(wǎng)絡(luò)連接并具有節(jié)點(diǎn)頻繁移動(dòng)、資源受限等特點(diǎn)。由于DTN的這些特性，DTN的路由變得非常具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)樗仨毺幚砭W(wǎng)絡(luò)中存在的網(wǎng)絡(luò)劃分、長(zhǎng)延時(shí)和節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)拓?fù)涞葐栴}。DTN最初被用于星際網(wǎng)絡(luò)，目前存在多種不同的應(yīng)用場(chǎng)景，包括無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、

2、軍事自組織網(wǎng)絡(luò)、車載網(wǎng)絡(luò)和社交網(wǎng)絡(luò)等等。在DTN中，不可能存在從源端到目的端的持續(xù)網(wǎng)絡(luò)連接。因此，在 DTN中，消息的傳輸依賴機(jī)會(huì)路由，其中節(jié)點(diǎn)使用存儲(chǔ)-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)的模式來(lái)進(jìn)行消息路由。然而，基于有限的歷史接觸信息來(lái)制定有效的轉(zhuǎn)發(fā)策略仍然是具有挑戰(zhàn)性的。
　　本文首先研究了DTN中已存在的一種依據(jù)歷史相遇和傳輸信息的概率路由算法（Probabilistic Routing Protocol using History of Enc

3、ounters and Transitivity, Prophet）。然后引入了一種附加測(cè)度——條件接觸間隔時(shí)間，這一測(cè)度只使用本地的歷史相遇信息來(lái)計(jì)算兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相對(duì)于第三個(gè)節(jié)點(diǎn)的相遇之間的平均接觸間隔時(shí)間。我們還分析了引入的附加測(cè)度并說明了它在路由中的重要性。接著引入接觸持續(xù)時(shí)間的概念，并分析其合理性。最后本文利用接觸持續(xù)時(shí)間和條件接觸間隔時(shí)間分別對(duì)Prophet的概率計(jì)算和轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行了改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)后的Prophet有效地

4、降低了延時(shí)，提高了消息的投遞率，減少了網(wǎng)絡(luò)開銷。
　　然后在改進(jìn)后的Prophet基礎(chǔ)上，分析了散發(fā)與等待（Spray and Wait, SW）路由算法在散發(fā)階段和等待階段的不足，提出了一種改進(jìn)的基于概率的散發(fā)與等待路由算法。在原有的散發(fā)與等待路由算法的散發(fā)階段中，節(jié)點(diǎn)盲目地將消息副本散發(fā)給所有與它相遇的節(jié)點(diǎn)?；谶@一點(diǎn)，本文對(duì)散發(fā)與等待路由算法的散發(fā)策略進(jìn)行改進(jìn)。考慮節(jié)點(diǎn)的所有鄰居節(jié)點(diǎn)的消息遞交概率值，應(yīng)用公式計(jì)算出散發(fā)給各節(jié)