DTN中利用时空属性的内容发布/订阅路由协议研究

摘要

随着移动计算、无线通信技术的快速发展和无线通信设备的普遍应用，无线移动环境下的网络研究和应用引起了研究者的广泛关注，其中延迟容忍网络，由于其对网络延迟和中断的一定程度的容忍性，它能够应用于特殊环境下以及现实生活中网络发生断开的情况。DTN中的消息传输方式是对其进行研究和应用的基础，它直接影响网络上各类应用的性能。同时基于内容的发布/订阅模式中源节点与目的节点之间的解耦性使得其适用于DTN这种高度动态环境下的消息传输，故对 DTN中基于内容的发布/订阅模式的研究具有深远的研究价值和广泛的应用前景。
　　对于基于内容的发布/订阅在 DTN中的各种应用，为了实现高效的事件发布和订阅，关键是要为消息选择最佳的路由方式。与传统意义上的路由方式选择的目的不同，延迟容忍网络中的路由选择是要将消息传输的可能性最大化。由于DTN中消息的传输仅发生在节点相互接触的时间内，并且下一时刻节点的位置和节点间的接触都是不确定的，对节点的位置变化和节点间接触的预测则成为指导节点进行路由选择需要解决的关键问题。对此问题，目前国内外研究者倾向于利用节点间在历史上的相遇时间信息刻画节点间的关系，用来指导消息的路由。而通过理论和实例的分析发现，这种思路在现实条件下的应用效果并不让人满意。
　　本文的立足点在于不仅仅利用历史上节点间相遇的时间信息，而是将空间信息与时间信息结合起来，通过对节点本身的位置变化和节点间关系更准确的描述来预测节点间相遇的可能性，进而指导节点为消息选择最佳的下一跳节点。
　　本文首先通过建模对 DTN上基于内容的发布/订阅问题进行了形式化地定义，提出了一种全新的用于DTN上内容发布/订阅的多层 overlay网络结构STPSS，为此结构在现实条件下的应用提出了一系列加权策略，接着给出了基于时空信息的DTN中内容发布/订阅路由协议STPSRP，最后与现有技术的对比实验得出了各种技术在不同条件下在网络利用率和效率上的表现，实验结果验证了此协议在消息延迟、订阅者满意率和网络传输量等网络综合性能上的优越性，并验证了参数的设置对网络性能的影响。

目录

DTN中利用时空属性的内容发布/订阅路由协议研究

Research on Routing Protocol of Content-Based Pub/Sub Using Space-Time Property in Delay Tolerance Networks

摘要

Abstract

目录

第1章绪论

1.1课题背景及研究的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3主要研究工作

1.4论文结构与安排

第2章DT N上基于内容的发布/订阅问题的建模

2.1DTN模型

2.2DTN上传输的信息种类

2.3DTN上基于内容的发布/订阅模式

2.4本章小结

第3章DTN上基于时空信息的内容发布/ 订阅结构

3.1引言

3.2问题描述与分析

3.3基于时空信息的DTN内容发布/ 订阅结构

3.4STPSS局限性分析

3.5本章小结

第4章提高DTN内容发布/ 订阅性能的加权策略

4.1引言

4.2兴趣加权

4.3加权后的STPSS上发布订阅操作

4.4本章小结

第5章DTN上利用时空属性的内容发布订阅路由协议的实现与验证

5.1引言

5.2STPSRP核心算法

5.3实验评估

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

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致谢