基于社会网络的容迟容断路由技术研究

发布时间：2017-05-16 19:06

  本文关键词：基于社会网络的容迟容断路由技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：容迟容断网络是一种缺乏持续连接的新型网络体系结构,采用存储-携带-转发的路由方式进行消息的转发。近年来,随着移动网络的迅速发展,基于移动网络的服务也层出不穷。为了保障移动网络能够有效的进行通信以及为其上层服务提供可靠的保障,研究容迟容断网络中路由算法与模型具有非常重要的研究意义和应用价值。通过对节点的特性及运动模式的分析,针对现有基于分簇及基于社会性的路由算法的缺陷及社会网络的特点,提出了一种新型的混合路由算法CS-DTN。CS-DTN从多个角度结合了节点自身及节点间的特性,更考虑了节点的运动预测结果,降低了不必要的消息转发带来的资源浪费。仿真结果表明CS-DTN明显提升了消息的成功投递率并降低了消息的平均端到端延迟。由于容迟容断网络的特性,消息在传递的过程中普遍延迟较高,造成消息由于各方面的原因被丢弃,而网络编码在网络传输中可恢复丢弃数据包的优势可有效地解决该问题。因而,提出了基于网络编码的社会性容迟容断路由CCS-DTN,将网络编码引入到社会性容迟容断网络中。CCS-DTN采用先分簇的方式,由于簇内消息投递率较高,网络编码只用于簇间消息的投递。理论分析与仿真结果表明,在社会性容迟容断场景下,CCS-DTN能够有效的提高网络传输的投递率并降低投递延迟。在社会性容迟容断网络中,节点存在自私性。针对社会性容迟容断网络中节点的自私性行为以及恶意节点,提出了基于信任模型以及熵函数的路由机制TR_SDTN。首先,节点在选择下一跳节点前根据熵函数判断备选节点是否存在攻击行为,其次根据节点与备选节点的属性相似度以及周围一跳邻居节点的推荐来选择备选节点是否可信。通过理论分析与仿真验证,发现TR_SDTN可以有效地避免由节点的自私性以及恶意节点所造成的消息的丢弃,从而保障了网络的传输可靠性。
【关键词】：容迟容断网络 社会网络 路由技术 网络编码 自私性
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.08
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-28
• 1.1 延时容忍网络概述10-11
• 1.2 社会网络概述11
• 1.3 延时容忍网络中的路由算法11-23
• 1.3.1 基于历史信息的路由协议12-14
• 1.3.2 基于分簇分层的路由协议14-16
• 1.3.3 基于社会网络的路由协议16-18
• 1.3.4 基于网络编码的路由协议18-20
• 1.3.5 基于信任模型的路由协议20-23
• 1.4 选题动机23-24
• 1.4.1 选题目的及意义23-24
• 1.4.2 拟解决的问题24
• 1.5 论文主要贡献24-26
• 1.6 论文结构26-28
• 第2章 基于分簇与社会性的DTN路由协议28-48
• 2.1 引言28-29
• 2.2 基于节点运动特性的DTN路由分析29-30
• 2.3 CS-DTN的路由设计30-36
• 2.3.1 CS-DTN分簇策略30-31
• 2.3.2 CS-DTN路由机制31-35
• 2.3.3 CS-DTN拥塞控制机制35-36
• 2.3.4 CS-DTN消息副本控制机制36
• 2.4 CS-DTN路由机制的仿真设计与实现36-42
• 2.4.1 CS-DTN系统架构及主要流程36-38
• 2.4.2 CS-DTN实现38-42
• 2.5 性能分析42-47
• 2.5.1 仿真环境42-44
• 2.5.2 仿真结果分析44-47
• 2.6 本章结论47-48
• 第3章 基于网络编码的社会性容迟容断路由协议48-68
• 3.1 网络编码48-50
• 3.1.1 编码49
• 3.1.2 解码49
• 3.1.3 随机系数选取和有限域运算49-50
• 3.2 网络编码的优势50-51
• 3.2.1 提高吞吐量及负载均衡50
• 3.2.2 增强鲁棒性和安全性50-51
• 3.3 网络编码在社会性容迟容断网络路由应用的可行性51
• 3.4 基于网络编码的社会性容迟容断网络路由的设计51-58
• 3.4.1 参数定义52-53
• 3.4.2 基于网络编码的社会性容迟容断路由协议的设计53-58
• 3.5 性能分析58-67
• 3.5.1 理论分析58-61
• 3.5.2 算法复杂度分析61-62
• 3.5.3 仿真结果分析62-67
• 3.6 本章结论67-68
• 第4章 基于信任模型的社会性容迟容断路由协议68-84
• 4.1 相关研究68-69
• 4.2 攻击模型69-70
• 4.3 基于节点自私性的社会性容迟容断网络路由设计70-76
• 4.3.1 信任模型的计算71-72
• 4.3.2 香农熵函数的计算72-73
• 4.3.3 路由机制73-76
• 4.4 协议性能评价76-83
• 4.4.1 消息投递率的理论分析76-78
• 4.4.2 平均端到端延迟78
• 4.4.3 算法复杂度分析78
• 4.4.4 仿真分析78-83
• 4.5 本章结论83-84
• 第5章 总结与展望84-88
• 5.1 全文结论84-85
• 5.2 研究展望85-88
• 参考文献88-98
• 发表论文和科研情况说明98-100
• 致谢100-101

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