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移动容迟网络中拥塞控制策略研究

作　者: 梁传明
导　师: 余辰
学　校: 华中科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 移动容迟网络拥塞控制路由算法队列管理缓冲区管理
分类号: TP393.07
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 23次
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内容摘要

在延迟容忍网络DTN（Delay Tolerant Network）中，节点依靠彼此间的间断或机会性连接进行通信。由于传播时延巨大，而且端到端的连接路径并不一定存在，DTN中的数据传输方式与因特网相比有着显著的差异。与因特网中的分组交换不同，DTN采用虚拟消息交换，在节点间逐跳传输具有完整语义的消息“束”（Bundle），且广泛采用多副本传输以便提高消息的成功传输概率。延迟容忍网络独特的数据传输方式使得其拥塞问题也异常突出。一方面链路的间断连接导致了消息在节点内的短时间堆积，造成存储资源的快速消耗；另一方面，过多的消息副本使得网络负载过大，甚至存在已经被成功传输的消息依然被中间节点缓存的情况。节点的拥塞不仅会带来丢包率的增加，排队时延的快速增长及消息整体传输概率的下降，对存储、能量和带宽资源也是极大的浪费。传统因特网中基于停等协议、滑动窗口控制的方法由于要求较短的往返传输时延而无法应用于延迟容忍网络。此外，它们并没有对消息的副本数目，传输概率等因素进行考虑。尽管已有一些工作探讨了延迟容忍网络中的缓存管理问题，它们大多基于单一的消息参数或者特定的网络模型，缺乏必要的理论证明或者实际可操作性。对由于消息转发、丢弃而引起的递交率变化进行了详细分析，并由此提出基于概率增量PI（Probability Increment）的缓存管理算法，从而解释了消息副本数、TTL值等属性对其传输概率的影响，并就指数联系间隔模型进行了具体分析。对于算法中的全局网络知识，采用消息状态管理的方式进行了统计和近似。对于概率路由，由于其传输概率预测值误差的存在和累积放大，概率增量的缓存管理方法并不适用。由此对联系（Contact）进行了分析，仅利用局部知识对副本数进行了近似，从而设计了一种新的概率路由缓存管理算法。实验仿真对以上缓存管理算法的性能进行了验证，证明可以较好地改善网络性能。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-20
  1.1 课题研究背景  9-16
  1.2 国内外研究现状  16-18
  1.3 课题来源与本文主要研究内容  18-20
2 移动容迟网络拥塞控制机制  20-26
  2.1 容迟网络中拥塞控制的必要性  20-21
  2.2 容迟网络中拥塞控制方式及现状  21-25
  2.3 本章小结  25-26
3 缓存管理的概率增量分析  26-35
  3.1 传递概率增量模型  26-28
  3.2 指数联系间隔网络  28-30
  3.3 消息状态管理  30-32
  3.4 路由的传输概率映射  32-33
  3.5 本章小结  33-35
4 基于概率路由的缓存管理算法  35-42
  4.1 概率路由  35-36
  4.2 直接联系度量  36-37
  4.3 副本数近似  37-39
  4.4 缓冲区管理  39-40
  4.5 本章小结  40-42
5 仿真及结果分析  42-53
  5.1 ONE模拟器介绍  42-43
  5.2 指数分布联系间隔模型中的传染路由传输  43-48
  5.3 概率路由中的缓存管理仿真  48-52
  5.4 本章小结  52-53
6 总结与展望  53-55
致谢  55-57
参考文献  57-61
附录 1 攻读学位期间参加的主要科研项目  61-62
附录 2 攻读学位期间发表论文目录  62-63
附录 3 攻读学位期间申请专利  63

移动容迟网络中拥塞控制策略研究

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