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基于社团结构的机会网络路由协议研究

作　者: 樊霄琳
导　师: 马学彬
学　校: 内蒙古大学
专　业: 计算机技术
关键词: 延迟容忍网络 机会网络 机会路由 社团结构划分 局部模块
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


机会网络具有延时容忍网络(Delay Tolerant Network, DTN)的一般特征,它是利用节点移动带来的相遇机会实现通信的新型自组织网络模型。其目标是为了解决频繁间断网络中的数据通讯问题。机会网络中通常由于节点移动、稀疏、能量和存储受限等原因导致网络的分割,源节点和目标节点位于不同的连通域导致传统的无线自组网路由通信协议无法有效运行。因此研究机会网络路由技术在移动自组网络中的应用有着很强的理论研究和实用价值。目前,国内外对于机会网络路由技术的相关的研究做了大量的工作,并提出了以多拷贝为基础的各种不同的路由算法。本文首先介绍了课题研究背景和基础原理,然后对无线移动网络的典型路由协议和DTN网络的典型机会路由进行分类和优缺点的介绍。其中机会网络中的多拷贝路由算法并没有考虑到节点的社团性质,如果将这些算法直接应用到社团结构的机会网络中会造成传输延迟大、消息丢失率高等问题。针对这些问题,本文提出了一种基于社团结构的机会网络路由算法,该算法根据节点接触的频繁程度来对网络进行社团结构划分。在社团内部使用Epidemic算法进行消息消息传递,并引入了节点的综合特征值的概念,使消息在高效用方向上进行转发。在社团间利用桥接节点(经常往返于社团间的节点)进行社团间的消息传递。实现了减少消息拷贝数量,提高消息传递效率的目标。本文利用ONE网络仿真软件搭建仿真平台,通过对网络模拟场景设置不同的参数,来对提出的基于社团划分的路由算法进行仿真和性能评估,验证算法的有效性。实验结果表明,本文提出的基于社团结构的路由算法在控制消息拷贝数量和转发条件的同时,实现了消息在基于社团结构机会网络中的高效传输。实现了节约能源以及降低链路资源的目标。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
图表目录  8-9
1. 引言  9-16
  1.1. 课题研究背景  9-13
    1.1.1. 机会网络的概念及发展  9-10
    1.1.2. 机会网络的理论基础及体系结构  10-11
    1.1.3. 机会网络目前的主要应用  11-13
  1.2. 课题研究内容及意义  13-14
    1.2.1. 研究内容  13-14
    1.2.2. 研究意义  14
  1.3. 论文结构  14-16
2. 移动网络路由技术  16-23
  2.1. DTN网络机会路由技术  16-21
    2.1.1. 基于分发复制的路由  17-18
    2.1.2. 基于历史信息的路由  18-19
    2.1.3. 基于端到端信息的路由  19-20
    2.1.4. 基于编码的路由  20-21
  2.2. DTN机会路由算法比较分析  21-23
    2.2.1. 基于分发复制的路由  21
    2.2.2. 基于历史信息的路由  21
    2.2.3. 基于端到端信息的路由  21
    2.2.4. 基于编码的路由  21-23
3. 机会网络社团结构划分  23-35
  3.1. 社团结构划分的研究现状  23-26
  3.2. 社团划分策略  26-35
    3.2.1. 社团划分基本思想  27-28
    3.2.2. 社团划分基本原理  28-32
    3.2.3. 社团划分算法中涉及的数据结构  32-35
4. 基于社团划分的机会网络路由策略  35-41
  4.1. 社团内部路由策略  35-38
    4.1.1. Epidemic协议原理  35-37
    4.1.2. 消息的转发条件  37-38
  4.2. 缓存管理机制  38-39
  4.3. 社团间路由策略  39-41
5. 仿真实验  41-49
  5.1. 仿真平台介绍  41-44
    5.1.1. ONE概述  41-42
    5.1.2. 节点功能  42
    5.1.3. 移动模型  42-43
    5.1.4. 路由配置  43
    5.1.5. 应用支持  43
    5.1.6. 报告和可视化  43
    5.1.7. 产生仿真场景  43-44
  5.2. 仿真实验及结果分析  44-49
    5.2.1. 仿真实验(一)  44-46
    5.2.2. 仿真实验(二)  46-49
6. 结论  49-50
致谢  50-51
参考文献  51-55

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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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