基于历史区域和邻居关系的DTN路由算法设计

发布时间：2017-09-21 23:23

  本文关键词：基于历史区域和邻居关系的DTN路由算法设计

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【摘要】：DTN依靠存储携带转发的方式完成数据传输。地图信息、历史轨迹和邻居相遇信息是DTN网络中易获取的信息。现有路由算法通常只利用其中一种或两种信息进行路由转发决策,缺乏综合利用的方法。此外,DTN网络中数据包生存期随着应用层的需求不同而变化且变化范围巨大,已有路由算法也没有相应的解决办法。针对上述问题,本文提出了HANR路由算法(a dtn routing based on Historical Area and Neighbour Relation)。HANR按照行政区将地图划分区域,将历史轨迹简化表示为到达各个区域的行为信息。通过维护多种时间尺度下的频率向量来衡量节点到达各个区域的规律以及邻居相遇的规律。HANR采用混合式路由方式,将路由过程分为区域逼近阶段和扩散等待阶段。在区域逼近阶段参照移动规律选择有效时间内可尽快接近目标节点的下一跳,按照邻居相遇规律决策副本数目的分配;在扩散等待阶段采用可控数目的多副本方式将数据包在目的节点的区域扩散,提高数据包交付率。HANR在Bytewalla的基础上实现,最终运行在Android系统中。为方便在真实系统中进行测试和实验,在Android中实现了网络层模拟器,基于OSM开源地图和SUMO自定义地图的接口程序,基于GPS传感器、陀螺仪、加速度传感器的室内外定位接口程序。在实际系统中,将HANR与Epidemic进行对比实验。实验结果表明,即使在缓存不受限制的实际系统中,随着网络中数据数据量的增多HANR的交付率明显高于Epidemic。实际系统中节点之间有限相遇时间内的带宽资源极其宝贵,HANR对有限带宽的利用效率明显高于Epidemic。
【关键词】：容迟容断网络 地理信息 历史邻居
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212.9
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 研究DTN的目的和意义10
• 1.2 国内外DTN研究现状及发展趋势10-13
• 1.2.1 DTN的路由算法10-11
• 1.2.2 DTN与MANET结合11-12
• 1.2.3 DTN在实际系统的实现12-13
• 1.3 论文的研究内容和组织结构13-14
• 1.3.1 论文的研究内容13
• 1.3.2 论文的组织结构13-14
• 第2章 相关工作14-18
• 2.1 基于多副本DTN路由算法14-15
• 2.2 基于相遇信息DTN路由算法15
• 2.3 利用地理位置信息DTN路由算法15-16
• 2.4 基于社交信息DTN路由算法16
• 2.5 混合式DTN路由算法16-17
• 2.6 本章小结17-18
• 第3章 HANR协议设计18-30
• 3.1 假设定义18
• 3.2 HANR算法框架18-19
• 3.3 HANR路由算法过程19-24
• 3.3.1 区域逼近阶段20-23
• 3.3.2 扩散等待阶段23-24
• 3.4 区域分层24-25
• 3.5 频率向量25-26
• 3.6 时效向量26
• 3.7 移动规律管理26-27
• 3.8 邻居规律管理27-28
• 3.8.1 邻居相遇规律27
• 3.8.2 邻居移动规律27
• 3.8.3 缓存控制27-28
• 3.9 机会值计算与比较28-29
• 3.9.1 本节点和当前邻居节点的机会值28
• 3.9.2 历史邻居的机会值28-29
• 3.9.3 机会值的比较29
• 3.10 本章小结29-30
• 第4章 HANR算法及相关接口实现30-50
• 4.1 HANR算法实现30-39
• 4.1.1 头部字段变动30-31
• 4.1.2 邻居发现服务31-33
• 4.1.3 邻居相遇事件处理33-34
• 4.1.4 到达新区域事件处理34
• 4.1.5 向量管理器34-37
• 4.1.6 配置文件37-39
• 4.2 地图接口程序实现39-45
• 4.2.1 地图分层信息的获取40-42
• 4.2.2 GPS位置所在区域的查询42-44
• 4.2.3 区域包含判断44-45
• 4.3 位置接口程序实现45-47
• 4.3.1 真实环境下位置获取45-46
• 4.3.2 模拟场景下位置计算46-47
• 4.4 真实环境模拟器的实现47-48
• 4.5 本章小结48-50
• 第5章 实验50-58
• 5.1 基本性能实验50-52
• 5.2 无干扰Bundle的转发实验52-54
• 5.3 有干扰Bundle的转发实验54-56
• 5.4 本章小结56-58
• 结论58-59
• 参考文献59-62
• 附录 A 专业术语及缩写62-63
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单63-64
• 致谢64

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本文编号：897473