稀疏机会网络中固定中继节点部署策略研究

发布时间：2017-08-18 23:02

  本文关键词：稀疏机会网络中固定中继节点部署策略研究

  更多相关文章： 机会网络 固定中继节点 遗传算法 能量有效性 缓存管理

【摘要】：在大范围的机会网络中,由于节点的移动性和活动区域的广泛性,节点和节点之间极少进行通信,造成网络处于分割状态。为了提高大范围机会网络的性能,放置固定中继节点成为一种可选方案。由于固定中继节点是一种额外资源,过量的引入会增加网络的建设成本,因此,固定中继节点的选址至关重要。首先,本文提出了一种基于多目标优化的能量有效性固定中继节点部署策略,该策略将性能有效性作为固定中继节点选择的度量指标,并提出了网络效益-能量消耗模型。针对贪心算法的受限性,本文提出采用遗传算法解决固定中继节点部署问题,对选择算子进行改进,并将遗传算法筛选出的固定中继节点保留,应用于稀疏的机会网络中,提高平均每个固定中继节点单位能量消耗时能够转发消息的能力。其次,针对固定中继节点缓存空间的特殊性,本文设计了一种基于固定中继节点与消息相关性的缓存管理策略,该策略交互节点的消息队列信息和接触信息,能够降低固定中继节点缓存中消息的冗余数量。最后,本文通过ONE仿真平台进行实验,验证所提出的固定中继节点部署策略和缓存管理策略的性能,并与现有的固定中继节点部署策略和缓存管理策略进行了对比。实验结果表明,本文提出的固定中继节点部署策略能够将消息传输成功率提高约2%,固定中继节点的平均转发能量效率提高约0.005,平均端到端的延迟和平均跳数的性能与现有的固定中继节点部署策略的性能持平；缓存管理策略能够将消息传输成功率提高约3%,平均端到端的延迟降低约40s,网络负载率降低约10。
【关键词】：机会网络 固定中继节点 遗传算法 能量有效性 缓存管理
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 研究背景及意义14-16
• 1.2 研究目的及意义16-18
• 1.3 研究内容18-19
• 1.4 论文结构安排19-20
• 第二章 基础设施部署策略及缓存管理策略研究现状20-31
• 2.1 基础设施部署策略研究现状20-26
• 2.1.1 基础设施分类20-22
• 2.1.2 固定中继节点部署策略的定义及应用场景22-23
• 2.1.3 固定中继节点部署策略23-26
• 2.2 机会网络中缓存管理研究现状26-28
• 2.2.1 现有的经典的缓存管理策略26-27
• 2.2.2 现有的优化的缓存管理策略27-28
• 2.3 仿真平台介绍28-30
• 2.3.1 ONE仿真平台简介28-29
• 2.3.2 移动模型介绍29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 基于遗传算法的多目标固定中继节点部署策略31-65
• 3.1 解决方案概述31
• 3.2 网络模型及假设31-33
• 3.2.1 固定中继节点工作方式31-32
• 3.2.2 网络模型32-33
• 3.3 基于能量的多目标固定中继节点部署策略33-36
• 3.3.1 能量约束条件定义33-34
• 3.3.2 多目标性能优化指标34
• 3.3.3 效益-能量消耗模型34-36
• 3.4 基于能量的多目标固定中继节点部署策略的实现36-42
• 3.4.1 染色体编码方法和种群初始化36-37
• 3.4.2 个体适应度评估37
• 3.4.3 选择算子的设计37-38
• 3.4.4 交叉算子和变异算子的选择38-39
• 3.4.5 算法描述39-42
• 3.5 仿真实验42-63
• 3.5.1 固定中继节点移动模型配置43
• 3.5.2 仿真实验参数配置43-44
• 3.5.3 仿真结果及其性能分析44-63
• 3.6 本章总结63-65
• 第四章 基于固定中继节点与消息相关性的缓存管理策略65-75
• 4.1 固定中继节点重要性和消息相关性65-66
• 4.1.1 固定中继节点重要性65-66
• 4.1.2 消息相关性66
• 4.2 基于固定中继节点和消息相关性的缓存管理策略的设计66-70
• 4.3 仿真实验70-74
• 4.3.1 实验参数配置70
• 4.3.2 性能指标70
• 4.3.3 仿真结果及其性能分析70-74
• 4.4 本章小结74-75
• 第五章 总结与展望75-77
• 5.1 总结75
• 5.2 展望75-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-82
• 攻读硕士学位期间学术成果82

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本文编号：697231