随机间断连接无线互联网路由研究

摘要

随机间断连接无线互联网作为DTN网络中的一种，其被广泛的应用于环境监测网络、军事战场网络、外太空网络等。随机间断连接无线互联网的特点是不满足传统路由协议工作的基本假设：通信双方之间存在可靠端到端路径。因此解决随机间断连接无线互联网路由问题在整个间断连接无线互联网路由研究工作中就成为其中的一项关键技术。
　　 本文首先对随机间断连接无线互联网的概念、特点、关键技术及应用领域等做了简要介绍并对随机间断连接无线互联网中现有的主要路由协议Epidemic和PROPHET进行了深入的分析研究与比较。其次，鉴于PROPHET协议在估计传输概率时只考虑到节点接触频率，而没有考虑网络中各节点接触持续时间对传输概率估计精确性的影响，本文提出了一种将节点接触频率和接触持续时间引入传输概率估计中的EPROPHET协议，以达到准确选择下一跳转发信息包的目的。然后在EPROPHET基础上将传输概率引入节点缓存管理中，提出了EPROPHET-MPD协议。该协议主要思想是删除已交付或传输概率最小的数据包，以此来提高缓存利用率从而达到增加数据包成功交付到目的节点的机会。最后本课题还将到达通告机制引入EPROPHET协议中，提出了EPROPHET-ACK协议，避免已到目的节点的数据包在网络中再传播。
　　 利用NS-2网络仿真软件搭建仿真平台，对PROPHET和Epidemic及其改进协议进行了仿真和性能评估。仿真结果表明，EPROPHET和EPROPHET-ACK比PROPHET和Epidemic协议有更高的交付率和更小的资源开销；EPROPHET-MPD协议比EPROPHET协议在牺牲数据包实时性的同时能得到更高的交付率和更少的资源开销。