MANET中的分布式协作任务调度和自适应转发

发布时间：2023-06-06 20:49

　　在移动自组织网络(Mobile Ad hoc Network,MANET)中执行分布式协作任务,例如灾难救援,是一个富有挑战性的场景。该场景下,每个移动节点可以提供特定的服务。与此同时,每个任务可以被视为这些服务的顺序组合。在一个移动自组织网络中通常多个任务会被发布,因此网络存在提升任务执行效率的需求。MANET中现有的分布式协作任务调度方案都比较低效,因为它们都未考虑在一个任务中服务的顺序执行,即忽略了上一个服务的输出可以作为下一个服务的输入。同时忽视了具有相同请求的冗余服务执行,这会造成网络资源的浪费。在本文中,我们提出了 MANET中的分布式协作任务的调度方案。该方案采用命名数据网络(Named Data Networking,NDN)作为MANET的网络层,同时考虑了任务调度和服务组合的动态性。此外,通过利用NDN的请求聚合和数据重用特性,该方案可以提升任务执行效率,本文的主要工作如下:1.设计了一个MANET分布式协作任务调度方案(SDCTM)。构建了一个服务逻辑网络,其节点由物理节点可以提供的各种服务组成。在任务层,我们细化了任务执行的粒度,将任务视为几个服务的顺序组合。服...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究内容简介
        1.2.1 MANET分布式协作任务调度方案
        1.2.2 基于NDN的MANET自适应转发方案
        1.2.3 搭建基于树莓派智能小车的原型系统
    1.3 论文组织结构
    1.4 本章小结
第2章 背景与相关研究现状
    2.1 背景介绍
        2.1.1 移动自组织网络和分布式任务调度相关背景
        2.1.2 命名数据网络
        2.1.3 命名功能网络
    2.2 相关研究现状
        2.2.1 MANET上任务调度的研究现状
        2.2.2 命名数据网络自适应转发相关研究现状
    2.3 本章小结
第3章 基于MANET的分布式协作任务调度
    3.1 研究思路
    3.2 场景介绍
    3.3 整体方案和系统架构
        3.3.1 问题建模和公式化
        3.3.2 具有约束条件的整数线性规划问题
    3.4 分布式协作任务调度
        3.4.1 调度流程
        3.4.2 服务时间估计
        3.4.3 传输时间估计
        3.4.4 重新调度
        3.4.5 权重因子
        3.4.6 对估计精确时间困难度的分析
    3.5 执行阶段
        3.5.1 执行阶段请求包格式的修改
        3.5.2 对REQUEST Interest和REQUEST Data的处理流程
        3.5.3 网络动态性对调度结果的影响与优化
    3.6 底层承载网络
    3.7 本章小结
第4章 基于NDN的MANET路由和多路径转发方案
    4.1 整体方案简介
    4.2 邻居发现和信息表的维护
    4.3 路由
        4.3.1 网络信息表
        4.3.2 默克尔树
        4.3.3 网络信息表的同步过程
        4.3.4 算法复杂度分析
    4.4 多路径转发方案
        4.4.1 通用表项
        4.4.2 高可靠性、高效性要求的多路径转发方案
    4.5 本章小结
第5章 实验和分析
    5.1 实验环境介绍
        5.1.1 NFD
        5.1.2 树莓派
        5.1.3 智能小车
    5.2 实验系统搭建
        5.2.1 实验系统架构图
        5.2.2 命名规则设计
        5.2.3 路由配置文件
    5.3 MANET中的分布式协作任务调度实验与分析
        5.3.1 实验配置
        5.3.2 测试指标
        5.3.3 结果与分析
    5.4 MANET中的自适应转发实验与分析
        5.4.1 实验配置
        5.4.2 测试指标
        5.4.3 结果与分析
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果



本文编号：3832200