机会网络分布式分组调度方法

摘要

区别于传统的移动自组织网络(Mobile Ad-hoc Networks，MANET)，机会网络以更加灵活的“存储-携带-转发”方式进行通信，节点在不需要预先获知网络拓扑信息的情况下，充分利用节点移动过程带来的相遇机会，以面向无连接的方式为端到端的数据传输提供保障。
　　 除了具有资源有限性以及传输多跳性等特性，机会网络中的网络动态性极强。当数据分组在源节点和目的节点之间进行传输时，任何可能将数据分组携带到目的节点附近的节点都有机会成为数据分组转发的下一跳，因此，合理地选择中继节点，以分布式的方式完成分组调度将有效地提高网络性能。
　　 本文首先从总体上对机会网络进行概述，包括机会网络的概念、特点、以及关键问题等，并对机会网络中的现有分组调度方法进行分类，进而，对各类经典分组调度方法的基本原理分别进行介绍。
　　 其次，本文提出了一种数据分组扩散程度估计方法，并在此基础上提出了一种适用于机会网络的分组调度策略。根据当前数据分组的传输状态，节点建立树形结构估计其扩散程度，并利用动态效用函数估算各数据分组的效用值。当节点缓存被填满时，节点优先删除效用值较小的数据分组，同时以节点之间的相遇概率确定数据分组转发顺序。仿真结果表明，与其他分组调度算法相比较，本文提出的方法在数据成功投递率、网络开销、数据平均传输时延等性能上都有提高。
　　 再次，结合机会网络的社会属性，提出一种节点归属位置感知的分组调度方法。虽然机会网络具有较强的动态性，但是其社会属性使得网络中的节点之间存在较强的依赖关系。因此，节点之间的相对位置信息对网络性能的影响较大。为了有效地提高网络的性能，本文采用能够反映节点相对位置的动态地址编址方式，提出一种动态地址分配方法，进而，根据运动过程相遇节点与目的节点的临近程度，合理地选择中继节点，以达到有效提高网络性能并降低传输开销的目的。仿真结果表明，与SnW和PROPHET分组调度方法相比较，所提出的分组调度方法能够有效地提高了数据成功投递率，降低了网络开销和数据平均传输时延。
　　 最后对本文进行总结，并且给出下一步研究方向。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 机会网络的概念

1．2 机会网络的特点

1．3 机会网络的关键技术

1．3．1 网络状态感知和结构检测方法

1．3．2 缓存管理方法

1．3．3 节点移动模型

1．3．4 分组调度方法

1．4 本文的研究内容

1．5 本文的结构安排

第二章 机会网络分组调度方法

2．1 机会网络分组调度方法分类

2．2 机会网络分组调度方法原理

2．2．1 直接投递分组调度方法

2．2．2 基于复制的分组调度方法

2．2．3 基于编码的分组调度方法

2．2．4 基于相遇预测的分组调度方法

2．2．5 基于链路状态的分组调度方法

2．2．6 基于上下文信息的分组调度方法

2．2．7 复制和效用混合的分组调度方法

2．2．8 基于社区的分组调度方法

2．2．9 基于固定信息站的分组调度方法

2．2．10 基于主动移动节点的分组调度方法

2．3 本章小结

第三章 带有扩散程度估计的机会网络分组调度方法

3．1 研究背景

3．2 带有扩散程度估计的分组调度方法

3．2．1 数据分组扩散程度估计

3．2．2 数据分组动态效用值

3．2．3 分组调度

3．3 仿真结果及性能分析

3．3．1 仿真参数设置

3．3．2 性能指标

3．3．3 扩散范围估计的验证

3．3．4 非均匀量化对数据分组扩散程度分布的影响

3．3．5 带有扩散程度估计的分组调度方法的性能

3．4 本章小结

第四章 社会化机会网络节点归属位置感知的分组调度方法

4．1 研究背景

4．2 社会化机会网络模型

4．3 动态地址分配方法

4．3．1 节点地址表示

4．3．2 节点间的逻辑距离

4．3．3 地址空间映射方法

4．3．4 地址分配

4．4 节点归属位置感知的分组调度方法

4．4．1 社区间分组调度

4．4．2 社区内分组调度

4．5 仿真结果及性能分析

4．5．1 仿真参数设置

4．5．2 性能指标

4．5．3 验证节点归属性对数据投递率的影响

4．5．4 社区大小对网络性能的影响

4．5．5 TTL对网络性能的影响

4．6 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 工作总结

5．2 研究展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间从事的科研工作