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基于DTN网络的随机移动模型研究

作　者: 周密
导　师: 张迎新
学　校: 北京工商大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 可容忍延迟网络 路由协议 移动模型 双维度分析方法
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


DTN网络是无线自组织网络的一个分支,在DTN网络不同子网的节点之间不存在静态的端到端路径,因此传统的无线自组织网络路由协议无法应用在DTN网络中。DTN网络的通信依赖于携带消息的节点在不同子网间的移动造成的相遇机会,在开发和评估DTN网络路由协议时,需要对节点的移动方式进行研究。目前已经提出了很多仿真DTN网络节点移动方式的随机移动模型,但对于随机移动模型描述的节点移动场景与实际DTN网络的接近程度没有一个衡量的标准。本文首先对现有的DTN网络路由协议和随机移动模型进行了对比,并从中总结了随机移动模型对路由协议评估有影响的特性,在此基础上提出了双维度分析方法,该方法结合了复杂网络理论中的相关概念,从时间和空间两个维度来分析移动模型的特性,可以对随机移动模型描述的节点移动场景与真实网络的近似程度进行对比。通过对随机路点移动模型与真实DTN网络的双维度方法分析,发现随机路点模型的时间维度参数与真实DTN网络接近但空间维度参数差距较大,不能准确描述具有人类社会移动性的DTN网络的特性。接着本文在NS-2平台下实现了基于社区移动模型,经过双维度方法分析发现,基于社区的移动模型在两个维度上都更为接近真实DTN网络,且具有良好扩展性和可配置性,适合作为仿真具有人类社会移动性的DTN网络的随机移动模型。本文提出的双维度分析方法以及仿真实验结果对DTN网络路由协议及随机移动模型的研究具有一定的参考价值。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 研究背景和意义  8-9
  1.2 DTN 网络路由协议研究现状  9-10
  1.3 研究思路和主要贡献  10
  1.4 论文的结构安排  10-12
第二章 相关工作  12-27
  2.1 DTN 网络路由转发机制  12-17
    2.1.1 基于分发的转发机制  12-13
    2.1.2 基于上下文的转发机制  13-14
    2.1.3 基于编码的转发机制  14-15
    2.1.4 其他转发机制  15-16
    2.1.5 转发机制小结  16-17
  2.2 DTN 网络的移动模型  17-22
    2.2.1 实体移动模型  17-19
    2.2.2 组移动模型  19-21
    2.2.3 综合移动模型  21-22
    2.2.4 移动模型总结  22
  2.3 网络的仿真研究  22-25
    2.3.1 网络研究的一般方法  22-23
    2.3.2 网络仿真的优点  23-24
    2.3.3 仿真平台的选择  24-25
  2.4 基于NS-2 的DTN 网络仿真研究  25-27
    2.4.1 仿真结构抽象  25-26
    2.4.2 本文的研究目标  26-27
第三章 随机移动模型的双维度分析方法  27-39
  3.1 双维度分析方法  27
  3.2 基于时间维度的参数  27-29
    3.2.1 拜访时间和相遇时间  28
    3.2.2 相遇持续时间和相遇间隔时间  28-29
  3.3 基于空间维度的参数  29-32
    3.3.1 DTN 网络建模  29-30
    3.3.2 网络平均度  30-31
    3.3.3 聚类系数  31-32
  3.4 数据建模  32-33
    3.4.1 连接状态图  32-33
    3.4.2 连接性矩阵  33
    3.4.3 照相矩阵  33
  3.5 真实DTN 网络数据的双维度方法分析  33-38
    3.5.1 真实DTN 网络数据来源  33-34
    3.5.2 真实数据格式分析  34-35
    3.5.3 真实DTN 网络数据双维度分析  35-38
  3.6 本章小结  38-39
第四章 随机路点模型在DTN 网络中的适用性分析  39-50
  4.1 随机路点模型的定义  39
  4.2 随机路点模型仿真数据生成  39-40
  4.3 随机路点模型仿真数据分析  40-45
    4.3.1 仿真数据格式  40-42
    4.3.2 时间维度参数提取  42-43
    4.3.3 空间维度参数提取  43-45
  4.4 随机路点模型的双维度分析  45-49
    4.4.1 随机路点模型的时间维度参数分析  45-47
    4.4.2 随机路点模型的空间维度参数分析  47-49
  4.5 本章小结  49-50
第五章 基于社区模型在DTN 网络中的应用研究  50-63
  5.1 基于社区模型的设计  50-52
    5.1.1 社会关系的建模  50-51
    5.1.2 社区划分和地理映射  51-52
    5.1.3 节点的移动方式  52
  5.2 基于社区模型的实现  52-58
    5.2.1 程序流程  52-54
    5.2.2 模块实现  54-58
  5.3 基于社区模型在DTN 网络中的适用性分析  58-62
    5.3.1 双维度参数提取  58-60
    5.3.2 基于社区模型的时间维度参数分析  60-61
    5.3.3 基于社区模型的空间维度参数分析  61-62
  5.4 本章小结  62-63
第六章 结论及展望  63-65
  6.1 本文研究总结  63
  6.2 未来研究展望  63-65
参考文献  65-69
在学期间发表的学术论文与研究成果  69-70
致谢  70

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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