容迟网络中基于地理位置的自适应喷发路由算法

摘要

容迟网络(Delay Tolerant Network，DTN)起源于星际网络，是一种作用于挑战性环境下的新型网络体系结构。它通过“存储-携带-转发”的方式将消息在节点间进行逐跳的转发。与传统的Internet等网络相比，容迟网络具有间歇性连接、时延高、资源有限、安全性差等特点。容迟网络目前已经成为无线网络中热门研究领域之一，它应用部署的环境包括野生动物监测网络、战地网络、水下传感器网等。
　　本文首先介绍的容迟网络相关概念以及它的体系结构等，然后通过DTN的实验项目介绍国外的研究现状，并对比了国内的研究现状。然后从节点的移动模型出发，对DTN中的路由算法进行分类，并详细介绍了被动移动模型下的路由算法分类以及相关路由算法。然后对喷发等待(Spray And Wait，SAW)路由算法以及其改进算法进行了介绍。
　　接着本文提出了基于地理位置的自适应喷发路由算法(Geography-BasedAdaptive Spray，GBAS)在多方面改进Spray&Wait路由算法，在Spray阶段主要通过计算目的节点的活动范围来选择合适的下一跳节点，在Wait阶段将消息副本数为1的消息再次喷发，并根据投递预测值选择下一跳节点，同时为防止网络拥塞带来路由性能下降，本文算法将限制再次喷发消息副本数和建立ACK表清除冗余消息副本。
　　最后借用ONE仿真工具实现本文提出的算法，并同Epidemic、Spray&Wait和Prophet三种典型路由算法进行对比。仿真实验结果显示，本文算法有效的提高了容迟网络中的消息传输成功率，同时降低了网络开销。