DTN中基于擁塞程度的概率路由研究.pdf

1、伴隨著移動(dòng)無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，許多新興網(wǎng)絡(luò)不斷涌現(xiàn)出來，如星際網(wǎng)絡(luò)、陸地移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)、軍事網(wǎng)絡(luò)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，它們不同于傳統(tǒng)的基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，無端到端的路徑存在，且間歇性連接、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涠嘧儭㈤L(zhǎng)的可變延遲、非對(duì)稱數(shù)據(jù)速率等。為了實(shí)現(xiàn)這類特殊的網(wǎng)絡(luò)通信，在2003年SIGCOMM國(guó)際會(huì)議上，一種新的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)被Kevin Fall等DTN研究者提出，稱為容滯網(wǎng)絡(luò)(DTN:Delay Tolerant Networ

2、k)，這種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層之間加了一層聚束層(Bundle層)，通過此層中的“存儲(chǔ)-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)”方式來完成報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)以實(shí)現(xiàn)最終遞交。
　　DTN中的路由算法主要有兩類，一類為單拷貝路由算法，另外一類為多拷貝路由算法。多拷貝路由算法主要是通過增加報(bào)文的副本數(shù)目來實(shí)現(xiàn)的，即允許同一報(bào)文被多次復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)給中繼節(jié)點(diǎn)，通過多條路徑最終遞交到信宿節(jié)點(diǎn)。在遞交率方面多拷貝路由比單拷貝路由要高且路由算法研究的重點(diǎn)也在多拷貝路由算

3、法上，因此在受限的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，有效的多拷貝路由算法具有重要意義。
　　本文的主要工作如下:
　　1.首先，概率路由算法是一種基于歷史信息和可傳遞概率的路由算法，選擇與信宿節(jié)點(diǎn)相遇概率高的節(jié)點(diǎn)作為中繼節(jié)點(diǎn)，但未考慮歷史相遇時(shí)每次的連接時(shí)間，如果歷史相遇概率高但每次連接時(shí)間較短，也有可能導(dǎo)致報(bào)文無法順利遞交過去。因此本文提出了新的遞交預(yù)期值，即考慮了相遇的概率，又增加了每次相遇時(shí)的連接時(shí)間。其次，當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)到信宿節(jié)點(diǎn)的相遇概率大

4、于當(dāng)前節(jié)點(diǎn)到信宿節(jié)點(diǎn)的相遇概率時(shí)，報(bào)文遞交給中繼節(jié)點(diǎn)，但此時(shí)并未考慮中繼節(jié)點(diǎn)的擁塞程度，當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)擁塞時(shí)，即使中繼節(jié)點(diǎn)到信宿節(jié)點(diǎn)的相遇概率大，中繼節(jié)點(diǎn)接收?qǐng)?bào)文也有可能導(dǎo)致更大的擁塞發(fā)生或者直接將接收的報(bào)文丟棄。因此本文提出了節(jié)點(diǎn)擁塞程度的概念，增加了轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)擁塞程度的判斷。綜合了新的遞交預(yù)期值和中繼節(jié)點(diǎn)擁塞程度判斷，提出了一種改進(jìn)的基于節(jié)點(diǎn)擁塞程度的概率路由算法，改善了報(bào)文的遞交率和平均延遲等網(wǎng)絡(luò)性能。
　　2.本文在基于

5、節(jié)點(diǎn)擁塞程度的概率路由算法基礎(chǔ)上，增加了相應(yīng)的擁塞檢測(cè)機(jī)制和擁塞控制機(jī)制;當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文給中繼節(jié)點(diǎn)時(shí)，優(yōu)先依次轉(zhuǎn)發(fā)丟棄策略因子D值較大的報(bào)文，當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)擁塞時(shí)，優(yōu)先依次丟棄轉(zhuǎn)發(fā)策略因子D值較小的報(bào)文，直到為新報(bào)文騰出足夠的緩存空間。與未加入擁塞控制的基于節(jié)點(diǎn)擁塞程度的概率路由算法相比，提高了報(bào)文的遞交率和降低了網(wǎng)絡(luò)的開銷率。
　　3.本文使用The ONE仿真軟件對(duì)所提出的一種改進(jìn)的基于節(jié)點(diǎn)擁塞程度的概率路由算法及擁塞控制策略分別進(jìn)行