应急通信中延迟容忍网络的研究与实现

发布时间：2016-10-28 08:19

  本文关键词：应急通信中延迟容忍网络的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

《哈尔滨工业大学》 2014年

应急通信中延迟容忍网络的研究与实现

于欢  

【摘要】：面对频繁出现的重大自然灾害等突发事件，研究开发独立于目前的通信系统、快速组网、少量用户远距离数据、语音等通信需求的应急通信系统是当前应急通信研究的热点。应急通信的系统可分为近距离的手持移动终端通信，即具有移动Ad Hoc特性的网络；另一种卫星通信，是由地面的一级基站和同步卫星组成的。这两种网络具有间歇性断开、延时大、非对称速率、网络中通信链路不稳定的特点，因此采用传统网络结构无法满足应急通信的需求。延迟容忍网络的提出，可以是很大程度上缓解上述问题。 延迟容忍网络中的关键的技术层次是其结构中的Bundle层，Bundle层提供了保管传递和存储转发的功能。这两个功能可以提高数据传输的成功率，以确保最终的可靠性来结束传送。由于DTN结构的优势，现在被广泛的研究和应用在航天通信、军事通信和传感器网络中。 路由算法会在很大的程度上影响延迟容忍网络的性能，是目前研究网络性能关键的一步。根据不同网络的采用不同的路由算法可以很大程度上提高网络的质量。本课题主要研究的对象是地面移动Ad Hoc网络和卫星通信网络。通过分析Ad Hoc网络的特征，本课题采用了Epidemic和PROPHET路由算法，这两种都是随机性路由算法，在节点随机移动的网络中可以不建立源端到目的端的路径，随机的或者有目的性的向该节点的周围邻居节点传递数据。在卫星通信中采用了链路状态路由算法和距离矢量路由算法，，这主要是因为卫星通信的网络拓扑结构是可预测的，但是会由于天气情况恶劣、自然体遮挡等原因断开。 移动Ad Hoc网络中节点的能耗和存储空间、链路带宽、网络负载等都是有限的。而采用的随机性路由算法会随机的向周围的邻居节点转发数据，这是节点和网络资源的浪费。因此本文从节点能耗对Epidemic算法进行了改进；从时延和抖动两方面对PROPHET做了改进。 本课题采用NS2仿真软件，实现了DTN结构的建立、路由算法的编写、仿真场景的搭建，然后分析实验的仿真的结果，证明了采用DTN结构在网络状况恶劣的情况下可以进一步保证网络传输数据的质量。

【关键词】：
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN929.5
【目录】：

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