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DTN网络中的拥塞控制研究

作　者: 王文柏
导　师: 俞能海
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 信息安全
关键词: DTN拥塞控制 延迟容忍网络 DTN拥塞控制策略模型 DTN包丢弃策略
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 233次
引　用: 1次
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内容摘要


DTN(Delay and Disruption-Tolerant interoperable Networking)网络是具有间断连接特性,信息在传递过程中会经历长时或可变时延和高误码率的新型无线网络,主要应用于星际网络、乡村网络、水下传感器网络、战地网络等。DTN网络的网络特性导致DTN的路由,拥塞控制和安全都面临新的挑战。因此IRTF(Internet Research Task Force)创建了一个新的研究组DTNRG(DTN Research Group)来研究DTN网络,并引入一个新的协议层Bundle层。Bundle层通过建立存储-转发机制,使得DTN网络中的节点在间断性的连接环境下可以通信。国内外主要研究都是围绕DTN路由,而针对DTN的拥塞控制研究则较少。本论文在总结近年来针对DTN网络的研究成果基础上,对于DTN网络性能有重大影响的DTN拥塞控制进行了研究,并结合相应的路由策略进行分析和实验仿真。论文的主要研究内容和科研创新点如下:1.介绍DTN网络的发展历程,对国内外一些关于DTN的科研和工程项目进行研究,主要调研和分析了DTN网络的路由技术和拥塞控制技术,并详细的描述了DTN关键协议Bundle协议的协议原理。2.提出了一种适用于DTN性质的城市网络的拥塞模型WDCCS。WDCCS将丢包策略和出包策略结合起来,提高数据包的有效选择率从而得到更好的网络性能。通过进行了相应的仿真实验,结果证明了WDCCS策略的性能提升效果。3.主要研究了DTN性质的Ad Hoc网络的拥塞控制,首先分析了传统的丢包策略,并进行了相应的实验仿真,然后提出了机遇副本数的包丢弃策略CWDS。CWDS是通过结合计算交付概率和估算数据包的网络副本数而确定的丢包策略。实验结果表明,CWDS有着非常优异的网络交付率,但是在网络平均延迟性能上确较差。之后我们通过对CWDS进行了针对相遇时间和数据包生存时限的改进提出了TCWDS策略,通过仿真实验,TCWDS与CWDS相比,能够在保证并且小幅度的提升网络交付率的同时,能够非常显著的降低网络的平均延迟。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
附图  8-10
第1章 引言  10-16
  1.1 DTN 网络的研究背景和研究意义  10-12
  1.2 论文的主要贡献及结构安排  12-16
    1.2.1 主要研究工作  12-13
    1.2.2 本文的组织结构和安排  13-16
第2章 DTN 背景  16-46
  2.1 DTN 国内外研究现状  16-20
    2.1.1 美国UK-DMC 项目  16
    2.1.2 马萨诸塞大学DieselNet 项目  16-17
    2.1.3 德国EMMA 项目  17-18
    2.1.4 加拿大KioskNet 项目  18-19
    2.1.5 美国ResiliNets 项目  19-20
    2.1.6 国内研究现状  20
  2.2 DTN 网络的协议架构  20-32
    2.2.1 DTN 网络的协议栈简述  20-21
    2.2.2 DTN 网络的协议-Bundle 协议描述  21-32
  2.3 DTN 网络的路由和拥塞控制研究  32-45
    2.3.1 DTN 路由研究  32-42
    2.3.2 DTN 路由算法对拥塞的影响  42
    2.3.3 DTN 拥塞研究  42-45
  2.4 DTN 网络研究基础小结  45-46
第3章 DTN 性质的城市网络的拥塞控制模型  46-52
  3.1 引言  46
  3.2 适用的WDCCS 拥塞控制模型原理和分析  46-49
  3.3 WDCCS 拥塞控制模型仿真和结果分析  49-51
  3.4 本章小结  51-52
第4章 DTN 性质的 Ad Hoc 网络的拥塞控制  52-72
  4.1 引言  52-53
  4.2 传统的包丢弃策略  53-56
    4.2.1 传统的包丢弃策略思想  53
    4.2.2 传统丢包策略的仿真及结果  53-56
  4.3 基于副本数的包丢弃策略CWDS  56-63
    4.3.1 相关工作-交付概率计算  56-57
    4.3.2 DTN 网络中CWDS 的设计思想  57-60
    4.3.3 CWDS 的仿真实验和结果  60-63
  4.4 基于CWDS 的改进的包丢弃策略TCWDS  63-71
    4.4.1 TCWDS 设计思想  63-64
    4.4.2 TCWDS 仿真实验  64-71
  4.5 本章小结  71-72
第5章 总结和展望  72-74
  5.1 论文总结  72
  5.2 未来工作展望  72-74
参考文献  74-78
致谢  78-80
攻读硕士学位期间发表的学术论文  80
攻读硕士学位期间参与的科研项目  80

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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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