改进的Prophet路由在容迟网络中的应用

发布时间：2017-08-01 19:21

  本文关键词：改进的Prophet路由在容迟网络中的应用

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【摘要】：容迟网络(Delay Tolerant Networks,DTN)是一种能够容忍长时延和网络频繁割裂的受限网络。不同于传统的TCP/IP网络,容迟网络不具有稳定的端到端连接,因而采用保管传输确保消息的可靠传递,解决了容迟网络中的高误码率、长时延和间断性连接等问题。由于容迟网络环境的特殊性,对路由算法和拥塞控制的研究一直是容迟网络研究的重点和难点。Prophet(Probabilistic routing protocol using history of encounters and transitivity)算法是一种基于概率策略的DTN路由算法。相比传染路由而言,该算法明显降低了消息传递的盲目性,提高了消息交付成功率。但是随着网络规模的扩展,仍会造成副本冗余,影响网络性能。而且算法中也没有对消息发送策略和丢弃策略进行优化。本文在Prophet路由算法的基础上,引入副本控制机制,给出改进的Prophet路由算法PBSNW。本文的创新点主要包括以下两个方面:(1)根据Prophet算法计算节点的相遇概率指标,并结合二叉传递算法控制消息副本数量,给出一种改进的Prophet路由算法PBSNW(Prophet with Binary Spray and Wait)。仿真结果表明,新算法在提高了消息交付率的同时降低了网络开销和消息传输时延。(2)在PBSNW算法的基础上,改进其拥塞控制策略,给出一种基于拥塞改进度量值的缓存管理算法CIMBM(Congestion Improved Metrics based Buffer Management),考虑节点的相遇概率和消息属性,构造拥塞改进度量值,选择拥塞改进度量值较高的消息优先转发,选择其中的最小值进行丢弃。实验结果证明,该算法提高了缓存利用率,同时减少了随机丢包对路由性能的影响。
【关键词】：容迟网络 副本控制 路由算法 拥塞控制 缓存管理
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-8
• 专用术语注释表8-10
• 第一章 绪论10-13
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 本文的主要研究内容11
• 1.3 本文的章节安排11-13
• 第二章 容迟网络的研究现状、应用及发展前景13-20
• 2.1 容迟网络的研究现状13-18
• 2.2 容迟网络的应用和发展前景18-19
• 2.3 本章小结19-20
• 第三章 改进的Prophet路由算法的原理及应用验证20-37
• 3.1 相关工作20-24
• 3.1.1 Prophet路由协议20-21
• 3.1.2 喷射等待路由协议21-23
• 3.1.3 两种路由协议的局限性23-24
• 3.2 改进的Prophet路由算法原理24-27
• 3.2.1 基于副本控制的消息转发算法24-25
• 3.2.2 改进的Prophet路由算法的实现25-27
• 3.2.3 算法复杂度分析27
• 3.3 改进的Prophet路由算法的应用验证27-35
• 3.3.1 仿真工具介绍27-29
• 3.3.2 仿真模拟环境设置29-30
• 3.3.3 比较算法与指标30-31
• 3.3.4 消息转发算法应用验证31-35
• 3.4 讨论35-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第四章 基于PBSNW的缓存管理算法的实现及仿真37-51
• 4.1 相关工作37-39
• 4.2 基于PBSNW的缓存管理算法39-43
• 4.2.1 网络模型39-40
• 4.2.2 缓存消耗率40
• 4.2.3 交付成功率估计40-41
• 4.2.4 时间度量值41-42
• 4.2.5 拥塞改进度量值42
• 4.2.6 缓存管理算法42-43
• 4.3 时间复杂度分析43
• 4.4 仿真分析43-50
• 4.4.1 发送队列优化性能测试44-45
• 4.4.2 丢包性能测试45-46
• 4.4.3 算法比较和性能指标46
• 4.4.4 算法性能测试46-50
• 4.5 本章小结50-51
• 第五章 总结与展望51-53
• 5.1 总结51
• 5.2 展望51-53
• 参考文献53-57
• 致谢57

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