移动机会网络中的路由算法与拥塞控制策略研究

摘要

移动机会网络是一种新型的移动自组织网络MANETs。在这种网络中，网络拓扑频繁变化、节点之间的链路时断时续，节点之间的接触是难以预测的，源节点和目的节点之间的端到端的完整路径很少同时存在。网络中节点之间通过使用“存储-携带-转发”的原理来传输消息，节点接收到消息后先存储在本地缓存中，直到遇见下一个节点，再决定是否将消息传递给相遇节点，直至最终遇到消息目的节点，消息传输完成。作为一种新型的网络体系结构，移动机会网络可以更好地适应某些特殊场景下的通信需求，比如位置服务、媒体服务、数据卸载、智能交通预测、突发事件预警等，具有广阔的应用空间。
　　移动机会网络中节点在携带消息的过程中，如何选择合适的节点进行消息转发一直是研究的重点内容。同时，由于节点带宽、缓存有限，过多的消息或转发容易导致网络拥塞，如何在保证消息尽可能传输成功的同时，控制网络拥塞程度，节省节点缓存，也是研究的一个重点。基于对已有路由算法与拥塞控制机制的研究，本文提出一种利用节点社会属性进行消息路由的算法，同时提出一种在多副本环境下基于消息覆盖率的拥塞控制策略，具体工作如下:
　　(1)提出一种利用节点社会属性进行消息路由的算法，通过重新定义节点的全局喷射效用与节点之间基于亲密度关系的转发效用，改进了传统Spray& Wait算法的不足。在喷射阶段，通过利用节点全局喷射效用动态分配副本数，可以让消息副本尽快在网络中扩散;在转发阶段，节点不采用直接等待策略，而是将消息转发给与消息目的节点转发效用更大的节点。改进后的算法在消息投递率与平均时延方面均优于Spray& Wait算法。
　　(2)提出一种多副本环境下基于消息覆盖率的拥塞控制策略，通过对消息覆盖率的计算来动态估计消息在网络中的扩散情况，再根据扩散情况对消息在网络中的发送、存储、丢弃等阶段进行控制。该算法与传统的基于缓存的DF、DO算法和基于调度的MaxProp算法相比，在消息投递率与网络负载率方面均有明显优势。