递送率和存储时间受限的DTN组播路由算法

摘要

时延可容忍网络(Delay Tolerant Networks,DTNs)是一种新型网络形态,它泛指那些由于节点移动、能量受限等原因而频繁出现连接中断、甚至长时间处于网络分离状态的一类无线网络。现实中的野生动物监测网络,车辆自组织网络,卫星网络,军事网络等都可以归为DTN网络的范畴。组播是一种典型的网络应用,它支持一点到多点的通信。由于节点移动和网络分离的特性,DTN网络中不一定存在从源节点到目的节点的端到端路径,因此,DTN网络中的组播是一个很有挑战性的课题。
　　已有的DTN网络组播路由算法一般着力于提升算法性能,却没有考虑可能存在的约束条件。本文研究了带约束条件的DTN组播问题。首先提出了一种带约束组播问题的定义方式,并在节点对连接间隔时间(Inter-contact Time)近似服从负指数分布的假设下提出了一种消息递送率和存储时间受限的DTN组播路由算法DBCM,该算法根据节点之间的历史相遇情况来预测未来相遇的概率,并将与目的节点在时间约束 T内的连接预测率作为效用值来进行路由决策。针对DBCM在连接(Contact)利用率方面的缺陷,提出了一种改进方案E_DBCM,E_DBCM基本没有引入额外开销,但是能够利用更多的连接机会,从而提高消息递送率。此外,DBCM在消息递送率,平均路由跳数和平均端到端时延等方面的性能也得到了理论上的分析。
　　最后,通过一系列的仿真实验,对DBCM和E_DBCM算法的性能进行了评估。为了在仿真中满足移动模型的要求,提出了一种新型的移动模型A_RWP,并证明了该移动模型中节点对的连接间隔时间近似服从负指数分布。仿真结果表明,DBCM和E_DBCM在递送率和开销方面的性能明显优于已有的DTN组播路由。而且,由于利用了更多的连接机会,E_DBCM的整体性能略优于DBCM。

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1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 本文研究内容

1.3 本文的结构安排

2 DTN网络及路由算法

2.1 DTN网络概况

2.2 DTN路由

2.3 本章小结

3 递送率和存储时间受限的DTN组播路由算法

3.1 问题定义和相关假设

3.2 递送率和存储时间受限的DTN组播算法

3.3 DBCM的改进方案

3.4 DBCM性能分析

3.5 本章小结

4 仿真实验及结果分析

4.1 仿真环境及性能参数

4.2 移动模型

4.3 Pthresh和T的敏感性

4.4 性能比较

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献