基于网络编码的机会网络路由算法研究

发布时间：2017-09-08 21:43

  本文关键词：基于网络编码的机会网络路由算法研究

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【摘要】：机会网络作为一种新型的自组织网络,利用节点之间的相遇进行数据传输。机会网络中节点的移动性会导致网络连接不稳定,所以机会网络的路由算法用于解决动态拓扑结构下的数据传输问题。在机会网络中,节点与节点之间常常不存在完整链路,该特性致使传统的基于完整链路的数据传输协议和算法无法使用在机会网络中,因此需要设计专用于机会网络的数据传输方案。本文以机会网络中的数据传输问题展开分析和研究。本文对现有的机会网络路由算法进行总结,发现由于节点的移动性和不连通性,使得网络中存在大量的数据副本,由于冗余副本的存在使网络中的资源利用率下降,网络传输性能得不到提高。因此,为了减少网络中的数据副本数,对基于效用值的路由算法进行了冗余优化处理,并在此基础上结合网络编码技术提出了基于网络编码的机会网络路由算法。该算法首先对数据传输进行控制,以期望减少网络中消息的副本数目,接着当网络中节点缓存满的时候,采用网络编码技术对数据包做进一步的编码处理,对处理之后的数据包进行传输和解码操作。对于机会网络中的数据冗余的问题进行了分析和优化,文中的基于网络编码的路由算法在提高消息传输成功率、节点的缓存利用效率,提升网络整体性能上有着良好的表现,即文中主要对基于效用值的路由算法的数据副本数目进行分析,提出的冗余优化ElimiRe(Eliminate Redundancy Router,ElimiRe路由算法,该算法在模拟环境中表现出了良好的性能,又结合网络编码技术提出了ElimiReC(Eliminate Redundancy Coding Router,Elim ReC)路由算法,在该算法的设计过程中,依然考虑到了节点的缓存管理策略问题,最后把网络编码技术应用于SAW路由算法。使用模拟器对文中提出的路由算法进行仿真实验,可以得到该算法的各项运行指标,包括消息递交成功率,网络开销,平均传输时延等。通过与原有的基于相遇预测值的路由算法对比发现,除了平均数据传输时延保持不变外其它两项性能均有大幅度的提升,文中的算法在模拟环境中的实验数据和理论预期相吻合,网络编码技术也可以和其它的路由算法相结合。
【关键词】：机会网络 路由算法 网络编码
【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】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 机会网络概述10-13
• 1.2.1 机会网络的相关概念10-11
• 1.2.2 机会网络的体系结构11-12
• 1.2.3 机会网络的特点12-13
• 1.3 网络编码概述13-14
• 1.4 国内外研究现状14-15
• 1.5 本文的研究内容与贡献15-17
• 第2章 机会网络路由算法及网络编码基础17-25
• 2.1 网络路由概述17
• 2.2 机会网络路由算法及分类17-21
• 2.2.1 基于泛洪思想的路由算法18-19
• 2.2.2 基于编码策略的路由算法19-20
• 2.2.3 基于相遇预测的路由算法20-21
• 2.3 网络编码基础理论21-24
• 2.3.1 网络编码基本思想及理论21-22
• 2.3.2 随机线性网络编码22-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 机会网络中基于网络编码的路由优化分析25-32
• 3.1 网络编码的引入25-27
• 3.2 引入网络编码的理论分析27-31
• 3.3 本章小结31-32
• 第4章 基于网络编码的数据转发相关技术研究32-40
• 4.1 数据传输优化32-35
• 4.1.1 效用值以及冗余优化方法32-35
• 4.1.2 冗余优化效果分析35
• 4.2 基于网络编码的缓存管理优化35-39
• 4.2.1 编码包设计36-37
• 4.2.2 编码处理37-38
• 4.2.3 解码处理38-39
• 4.3 本章小结39-40
• 第5章 仿真实验与分析40-51
• 5.1 实验平台介绍40-41
• 5.2 性能评估参数41-42
• 5.3 实验结果以及对比分析42-50
• 5.3.1 冗余优化结果分析42-46
• 5.3.2 网络编码技术应用及分析46-50
• 5.4 本章小结50-51
• 结论51-52
• 参考文献52-57
• 致谢57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 邓广宏;曹万华;张剑;冯力;程雄;;DTN网络环境下动态随机网络编码方法[J];通信学报;2014年02期

2 王朕;王新华;隋敬麒;;机会网络模拟器ONE及其扩展研究[J];计算机应用研究;2012年01期

3 李向群;刘立祥;胡晓惠;曾开祥;;延迟/中断可容忍网络研究进展[J];计算机研究与发展;2009年08期

4 熊永平;孙利民;牛建伟;刘燕;;机会网络[J];软件学报;2009年01期

5 孙利民;熊永平;马建;;机会移动传感器网络中的自适应数据收集机制[J];通信学报;2008年11期

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本文编号：816500