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分簇DTN网络路由算法研究

作　者: 柴营
导　师: 舒炎泰
学　校: 天津大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: DTN 分簇 异步路由 地理位置信息
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着无线网络的广泛应用与飞速发展,不满足Internet基本假设的受限网络不断涌现。与传统无线网络不同,这些网络中通常不存在稳定的端到端路径,传输延时一般较高。容迟/容断网络(Delay and Disruption Tolerant Networking,DTN)是一种实现受限网络互联的新型无线网络。由于传统的无线路由协议无法在容迟/容断网络中有效传输数据,DTN路由技术就成为容迟/容断网络研究领域的关键问题之一。现有的DTN路由算法大多利用节点的移动采用“存储—携带—转发”的异步传输方式来实现节点之间的通信。节点的频繁移动往往使得多个节点相互接近并聚合成簇。现实中有许多DTN应用(如战场通信、野生动物监控与追踪等)也多由成组移动的节点组成。本文提出了一种应用于分簇DTN的混合路由算法CDFR。该算法结合了传统无线路由协议DSR与DTN异步路由协议。当网络中存在端到端路径时,节点通过DSR传输数据。当网络中不存在稳定的端到端路径时,使用异步路由协议实现数据传输。CDFR算法在进行数据异步传输时,利用了节点地理位置信息从节点所处位置以及运动方向两个角度对中间节点进行筛选,选择合适的中间节点进行消息的转发,减少冗余数据的传递。本文应用Qualnet仿真平台评价了CDFR算法在不同场景中的性能。仿真结果表明:在典型DTN场景和分簇场景下,CDFR算法在投递率、平均延迟和副本拷贝数等方面都取得了较理想的效果。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-16
  1.1 容迟/容断网络（DTN）简介  8-14
    1.1.1 DTN 网络研究背景  8-10
    1.1.2 容迟/容断网络基本特性  10-12
    1.1.3 DTN 网络的相关研究方向  12-14
  1.2 论文选题动机及工作  14-15
  1.3 论文结构  15-16
第二章 容迟/容断网络中路由的相关研究  16-25
  2.1 单副本路由算法（Single-copy Routing）  17-20
  2.2 多副本路由算法（Multi-copy Routing）  20-22
  2.3 与CDFR 相关的路由算法  22-25
    2.3.1 SOLAR-HUB 算法  23
    2.3.2 LANMAR 路由协议  23-25
第三章 分簇DTN 网络路由算法（CDFR）  25-39
  3.1 CDFR 算法概述  25-26
    3.1.1 分簇网络  25-26
    3.1.2 CDFR 算法  26
  3.2 数据转发过程  26-30
    3.2.1 混合式路由  26-27
    3.2.2 涉及的相关结构列表  27-28
    3.2.3 游离节点与簇头的交互算法  28-30
  3.3 利用地理位置信息转发数据  30-39
    3.3.1 具体实施方式  31-33
    3.3.2 各阶段具体步骤  33-39
第四章 CDFR 协议的实现  39-55
  4.1 传染病路由协议基本算法在Qualnet 中的实现  39-43
    4.1.1 EPI 运行机制  39-40
    4.1.2 在Qualnet 中加入EPI 路由协议  40-42
    4.1.3 EPI 实现几点说明  42-43
  4.2 信息的交互  43-51
    4.2.1 在仿真中加入CDFR 功能模块  43-44
    4.2.2 相关数据结构  44-47
    4.2.3 节点间信息交互的实现  47-51
  4.3 地理位置信息的利用  51-55
    4.3.1 地理位置信息的存储与交换  51-53
    4.3.2 基于地理位置的判断  53-55
第五章 性能评价  55-63
  5.1 典型DTN 网络仿真场景下CDFR 与EPI 性能比较  55-59
    5.1.1 仿真参数和业务类型  55-56
    5.1.2 性能评价  56-59
  5.2 分簇DTN 网络仿真场景下CDFR 与EPI 性能比较  59-62
    5.2.1 仿真参数和业务类型  59-60
    5.2.2 性能评价  60-62
  5.3 本章小结  62-63
第六章 总结与展望  63-65
  6.1 论文总结  63-64
  6.2 研究展望  64-65
参考文献  65-68
发表论文和参加科研情况说明  68-69
附录  69-70
  研究生期间其他工作  69-70
    1.A mobile-host-centric transport protocol in multi-hop WLAN  69
    2.A new maximum-lifetime routing in wireless ad hoc networks  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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