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《河南大学》 2017年
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基于消息副本控制的机会网络路由机制研究

白琳  
【摘要】:随着科学技术的快速发展,人们使用移动设备进行信息交流的活动越来越频繁,使得机会网络的应用具有广阔的前景。机会网络是节点分布不均匀并且位置随时发生变化的一种容迟网络,其特有的“存储-携带-转发”工作模式,保证它可以在网络拓扑随时变化、链路中断的情况下完成信息的传输。机会网络的特点使得依赖于固定链路传输模式的传统网络无法满足信息传输,因此设计出适用于机会网络的路由算法成为解决问题的关键。机会网络路由中资源消耗问题是判定路由性能的主要标准,而消息副本量则是决定网络资源耗费的主要方面。现有的路由算法有基于单消息副本的转发策略和基于多消息副本的复制策略。基于单消息副本的转发策略节省网络资源,但消息的投递成功率低、延迟高。基于多消息副本的复制策略在一定程度上可提高投递率、降低延迟,但网络中会充斥大量消息副本,消耗过多资源造成网络冗余。论文在分析现有路由算法的基础上,对网络资源耗费问题展开研究,提出基于传递深度控制的消息副本自适应路由算法和基于网络编码的消息副本动态控制路由算法。论文从以下两个方面展开论述:(1)从控制网络中消息副本总量,降低网络资源消耗出发,结合社会网络传输特性和K叉树路由传输策略,提出了基于消息副本总数动态控制的路由算法。该算法依据网络运行深度情况,动态选取网络拓扑结构中每层携带消息副本的节点数,结合社会网络六度空间传输理论限制消息副本总量上限。仿真结果表明,与同类算法相比,该算法能够在控制总消息副本量,降低网络资源消耗的情况下,保持较低传输延迟、提高投递成功率。(2)网络编码可以增加节点携带的信息量,实现网络最大信息流。将网络编码融入机会路由可在一定程度上控制消息副本总数,降低网络资源消耗。本文从融入编码策略出发,以进一步降低网络资源为目的,提出结合网络编码的消息副本数量动态控制的路由算法。该算法在基于消息副本动态控制路由算法的基础上,根据网络拓扑的深度判断编码时机,动态选取参与编码的节点数量,采用随机线性编码方式进行信息融合。仿真结果表明,与同类算法相比,该算法可在降低网络资源消耗的基础上提高投递率、降低传输延迟。本文针对降低机会网络路由资源消耗的问题,从控制消息副本总数出发提出两种路由算法。相比较,前者在投递成功率和传输延迟方面具有相对优势,后者通过融入编码策略能进一步节省网络资源。两种算法在网络资源消耗、投递率和传输延迟方面各有优势,适用于不同的网络应用场景。
【学位授予单位】:河南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP393.02

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