容遲網(wǎng)絡(luò)單播路由技術(shù)研究.pdf

1、容遲網(wǎng)絡(luò)(DTN)指具有延遲大、錯誤率高、間斷性連接等通信特征的網(wǎng)絡(luò)，其研究起源于上世紀(jì)美國國防研究部對星際網(wǎng)絡(luò)的研究。2003年，Kevin Fall在國際會議上正式地提出了容遲網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，吸引了很多研究人員的關(guān)注，其路由問題一直是研究的熱點問題。
　　 在研究DTN網(wǎng)絡(luò)的模型中，結(jié)點設(shè)為處于移動中，不存在端到端連接，網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點的通信主要依靠結(jié)點移動過程中形成的短暫鏈路。即結(jié)點會將消息發(fā)送給相遇的結(jié)點，接收消息的結(jié)點會攜帶

2、該消息，直到遇到其它可以傳輸?shù)慕Y(jié)點，這樣周而復(fù)始，直到消息到達目的結(jié)點。這就是容遲網(wǎng)絡(luò)采用的存儲-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)通信模型。在這種模式的基礎(chǔ)上，研究人員提出了Epidemic、Spray and Wait等路由協(xié)議。
　　 路由協(xié)議通過發(fā)送同一消息的多個副本到網(wǎng)絡(luò)中，并且獨立傳輸相應(yīng)副本，達到增強路由的健壯性的目的。但是，相關(guān)路由過程中存在冗余副本問題，即當(dāng)消息的某一個副本到達目的結(jié)點后，其它副本仍會存在于網(wǎng)絡(luò)中，占據(jù)緩存空間，并可能

3、會繼續(xù)被轉(zhuǎn)發(fā)，浪費網(wǎng)絡(luò)帶寬，造成網(wǎng)絡(luò)性能的下降。
　　 容遲網(wǎng)絡(luò)中的消息副本主要依靠TTL和擁塞控制離開網(wǎng)絡(luò)，冗余副本也藉此被刪除，但這兩種策略都屬于被動的冗余消除策略，而且可能誤刪沒有到達目的結(jié)點的消息的副本。為了更有效地進行冗余刪除，本文提出了一種基于反饋機制的主動冗余消除策略。該策略在路由消息的首部添加一個反饋字段，反饋字段記錄已經(jīng)到達目的結(jié)點的消息的ID。該字段由源結(jié)點選擇當(dāng)前已收消息的對應(yīng)ID來進行填充。在路由消息傳輸

4、過程中，收到相應(yīng)消息的結(jié)點根據(jù)反饋字段去檢查本地緩存空間，如果發(fā)現(xiàn)本地緩存空間里消息ID與反饋字段中的相同，就刪除對應(yīng)的消息副本。當(dāng)結(jié)點再次轉(zhuǎn)發(fā)消息時，根據(jù)一定準(zhǔn)則去更新消息的反饋字段，即用自己已收消息的ID去替換反饋字段中的原有消息ID，其出發(fā)點是為了更好地消除網(wǎng)絡(luò)冗余副本。在更新過程中參考的主要標(biāo)準(zhǔn)是消息到達目的結(jié)點的時間和反饋次數(shù)。
　　 為了驗證本文提出的策略的效果，本文使用機會網(wǎng)絡(luò)仿真器OpportunisticNet

5、work Environment(ONE)平臺進行仿真驗證。我們首先對平臺進行了擴展，修改了消息的結(jié)構(gòu)和路由模塊，在Epidemic和Spray and Wait協(xié)議的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了主動冗余消除策略，與被動冗余消除策略進行了仿真性能比較。仿真結(jié)果顯示，和傳統(tǒng)被動冗余消除策略相比，論文提出的主動冗余消除策略能夠有效刪除冗余副本，并提高消息遞交率，降低網(wǎng)絡(luò)開支。
　　 本文的主要研究工作為：
　　 (1)深入研究和分析了容遲網(wǎng)