容迟容断网络中基于社会关系的路由算法研究

摘要

容迟容断网络（Delay/Disruption Tolerant Networks, DTN）是一种异于传统网络的抽象网络模型，它利用节点移动形成的通信机会逐跳传输消息，以“存储-携带-转发”的路由模式实现节点间通信。在该网络中，端到端的稳定可靠链路通常不存在，消息通过节点的移动，在节点相遇的时候进行机会路由，因此，它也是一种机会网络，这种完全不同于传统网络通信模式的新兴组网方式引起了学者与开发人员极大的兴趣。
　　DTN的网络拓扑结构不稳定，节点与节点之间的通信状态随着节点的移动时刻发生变化，导致消息传输的延迟和到达不可控，传统的网络模型和算法无法满足DTN苛刻的网络环境，如车载网络、口袋网络、野外科考网络、乡村网络、战场网络等。在这种背景下，人们针对DTN的体系结构、路由算法进行了广泛的研究。目前，从节点社会关系的角度对DTN路由算法进行系统的研究虽然取得了很多有益的研究成果，但远未形成较为完善的理论体系。
　　本文主要从节点的社会关系角度构建DTN路由模型，并设计路由算法。通过详细分析已应用到现实DTN网络环境的MaxProp路由算法的特点，剖析该算法的优缺点，并在此基础上创新性地提出了基于成本开销的PriCost路由算法以及基于马尔可夫链MCR的路由算法，通过仿真实验衡量各项指标，即消息的传递率、平均延迟、平均跳数、开销等，结果表明我们的算法运行的各项性能均得到了很大提升。

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第一章 绪论

1.1DTN简介

1.2论文的主要工作

1.3论文内容安排

第二章 DTN路由算法

2.1 Prophet协议概述

2.2 MaxProp协议概述

2.3 其他典型路由协议

2.4 本章小结

第三章 节点社会关系在DTN中的应用

3.1 社交网络组成元素

3.2 社交网络通信模型

3.3 常见社会关系模型

3.4 马尔可夫过程

3.5 泊松过程

3.6 本章小结

第四章 PriCost算法的设计和实现

4.1 DTN网络拓扑

4.2 PriCost路由算法

4.3 性能评估

4.4 本章小结

第五章 基于马尔可夫链路由算法的设计和实现

5.1 DTN网络的马尔可夫建模

5.2 MCR路由算法

5.3 性能评估

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 论文工作总结

6.2 工作展望

缩略语

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表或录用的论文

攻读硕士学位期间参加的课题与项目