容遲-容斷移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)研究.pdf

1、容遲／容斷移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)是一種支持節(jié)點(diǎn)間歇性連接的新型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)由于缺乏穩(wěn)定的端到端路徑,數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)普遍較高,無(wú)法直接使用現(xiàn)有的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。因此,設(shè)計(jì)和改進(jìn)具有“存儲(chǔ)-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)”數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模式的異步路由算法是容遲／容斷移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題。
　　 流行性算法是容遲／容斷移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)中最早提出的路由算法之一。盡管該算法能有效保證較高的消息投遞率和較低的投遞延時(shí),但巨大的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷嚴(yán)重制約了該算法在網(wǎng)絡(luò)資

2、源受限時(shí)的性能。本文基于流行性算法提出了自適應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)的異步路由算法ARER,該算法根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中消息副本的局部密度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)的頻率。仿真結(jié)果證明ARER能合理控制網(wǎng)絡(luò)中消息副本的數(shù)量,有效利用節(jié)點(diǎn)緩存空間,顯著提高流行性算法的性能。
　　 為了利用節(jié)點(diǎn)地理位置信息進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷,本文將方向轉(zhuǎn)發(fā)的思想引入異步路由算法中,提出了基于方向轉(zhuǎn)發(fā)的異步路由算法 ADFR。該算法使用年齡指數(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間位置信息的異步交換。利用節(jié)點(diǎn)位置

3、信息,ADFR通過(guò)估計(jì)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)和計(jì)算鄰居向量(本節(jié)點(diǎn)至鄰居節(jié)點(diǎn))與目的向量(本節(jié)點(diǎn)至目的節(jié)點(diǎn))之間的夾角來(lái)選擇合適的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。同時(shí),ADFR還通過(guò)估計(jì)節(jié)點(diǎn)間鏈路的生存時(shí)間來(lái)限制轉(zhuǎn)發(fā)消息的數(shù)量。大量仿真表明,ADFR使得消息能沿著目的節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā),在減少網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷的同時(shí),進(jìn)一步降低了消息投遞延時(shí)。
　　 現(xiàn)有的異步路由算法大多采用逐跳(hop-by-hop)轉(zhuǎn)發(fā)模式,忽視了容遲／容斷網(wǎng)絡(luò)中存在的部分連續(xù)路徑(parti

4、al multi-hop path),錯(cuò)失了許多更好的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)會(huì)。本文在研究ADFR的基礎(chǔ)上,針對(duì)節(jié)點(diǎn)分布不均的容遲／容斷網(wǎng)絡(luò),提出了混合式路由算法HDFR。HDFR結(jié)合同步路由協(xié)議DSR和異步路由算法ADFR,通過(guò)利用部分連續(xù)路徑,提高了消息投遞率。
　　 容遲／容斷網(wǎng)絡(luò)中路由算法的性能受鏈路生存時(shí)間和緩存容量影響,節(jié)點(diǎn)通常需要對(duì)消息轉(zhuǎn)發(fā)或丟棄的順序進(jìn)行調(diào)度。針對(duì)這一問(wèn)題,我們采用多指標(biāo)決策理論,提出了基于權(quán)重的消息傳輸和丟棄調(diào)