DTN网络中路由协议的研究

【摘要】： 传统的Internet网络是基于TCP/IP协议的。TCP/IP协议的平稳运行所依赖的物理链路需要满足持续的,双向的端到端路径,往返延时短,数据速率对称,误码率低的特性。而现在一类网络的物理链路却违背了这些特性中的一个或多个,人们把这类网络从传统的网络中分离出来,称其为受限网络。例如陆地移动网络,外来媒体网络,传感器网络等等。在这种背景下,人们提出了延时可容忍网络DTN(Delay Tolerant Network)概念,并且对DTN网络的各个方面展开了研究,研究的领域包括DTN的体系结构,路由,模型,安全等等,其中路由在DTN研究中占有关键的地位 DTN环境下长延时、网络分割、节点能力低下等自身特点决定了在DTN网络中所应采用的其特有的路由策略。研究者在这方面做了很多工作,提出了一系列的路由算法,主要可以分为单复制路由和多复制路由两大类。但是多复制路由方法存在资源过度消耗的缺陷,而单复制路由方法在先天上却有着低冗余的优势,在资源受限的应用场合更是不容置疑的选择,而资源受限的应用情景在DTN网络中却是经常见到的,所以单复制路由的研究在DTN路由研究中的地位日益突出。特别是作为单复制路由方法中的重要一种的基于效用方法充分利用了网络中节点运动的一些历史信息预测节点未来相遇的情况,可以很好地提高路由效率。另外,获取历史信息的现实可行性很高,所以基于效用UB(Utility-Based)的方法具有很好的研究价值和发展潜力。本文焦点集中于UB路由方法的改进,将如何提高路由效率作为改进的方向,做了以下工作: 本文在首先分析了UB路由方法所存在的缺陷,受限的路由选择范围和DTN拥塞的困扰。针对于前者,本文提出了UB-ECC (Utility-Based with End-to-end Contact in the Cluster)路由方法。UB-ECC路由方法充分利用在DTN网中的运动节点所形成的临时簇来建立端到端的连接。在临时簇内建立端到端的连接扩大了DTN路由的选择范围,把原先的DTN路由选择范围从仅局限于相邻节点扩大到临时簇中更大的一个范围之内,让DTN路由的选择有了更宽广的视野。对于DTN拥塞的问题,本文在UB-ECC路由方法上进一步提出了UB-ECC-RT(Utility-Based with End-to-end Contact in the Cluster and Routing Trade)路由方法,UB-ECC-RT路由方法基本思想通过牺牲紧急程度低信息的路由代价来换得紧急程度高的信息路由的进展,有效地缓和了紧急程度高的信息由于TTL值耗尽导致丢失,从而提高整个网络的数据成功发送率。最后通过仿真实验证明,UB-ECC和UB-ECC-RT的路由性能比UB路由方法有了很大的提高。

【关键词】：延时可容忍网络 DTN 路由 簇 效用
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TN929.5
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