機(jī)會移動網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制研究.pdf

1、隨著無線便攜設(shè)備（如:ipad、PDAs、智能手機(jī)等）的大量普及，機(jī)會移動網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運而生。這類網(wǎng)絡(luò)突破了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對實時連通性的要求限制，更適合實際的自組網(wǎng)需求。機(jī)會移動網(wǎng)絡(luò)在傳感器網(wǎng)絡(luò)、野生動物追蹤、車載網(wǎng)絡(luò)和不發(fā)達(dá)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，極大地改善了人們的生產(chǎn)和生活方式，因而近年來引起了學(xué)術(shù)界的密切關(guān)注。
　　在機(jī)會移動網(wǎng)絡(luò)中，由于時變的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌W(wǎng)絡(luò)中節(jié)點到節(jié)點之間很難保證有一條穩(wěn)定的連通的路徑。因此，節(jié)點如果有

2、數(shù)據(jù)需要去傳輸?shù)脑捴荒芟却鎯π枰l(fā)送的數(shù)據(jù)，然后轉(zhuǎn)發(fā)給和它機(jī)會性接觸的其它節(jié)點。這個數(shù)據(jù)交換過程被稱為“存儲-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)”機(jī)制，是機(jī)會移動網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)的一種基本策略。目前已經(jīng)有很多的學(xué)者對機(jī)會移動網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸問題進(jìn)行了研究，但是現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸研究存在兩個方面的不足:
　　1）沒有考慮節(jié)點的能量限制;
　　2）缺乏合適的激勵機(jī)制。
　　本文結(jié)合該方向的最新研究成果，首先對鄰居發(fā)現(xiàn)過程中的能量節(jié)省問題進(jìn)行了研究，然后

3、考慮占空比模式下的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和自私環(huán)境下的數(shù)據(jù)分發(fā)問題，并提出了相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制和數(shù)據(jù)分發(fā)激勵機(jī)制。本文主要工作和貢獻(xiàn)包括以下幾個方面:
　　1.簡要回顧了機(jī)會移動網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生背景、概述、主要特性、應(yīng)用領(lǐng)域及其研究現(xiàn)狀。
　　2.研究了機(jī)會移動網(wǎng)絡(luò)在隨機(jī)路點模型(Random Way-Point model)下能量效率和接觸機(jī)會之間的折衷。首先提出了一種理論模型去研究基于隨機(jī)路點模型的接觸探測過程，分別得到了單點探測概率和雙點

4、探測概率的表達(dá)式。然后，基于提出的理論模型，分析了在不同情況下能量效率和有效接觸總數(shù)之間的折衷。實驗結(jié)果表明，“好的折衷點”會隨著節(jié)點移動速度的變化而顯著變化。
　　3.研究了機(jī)會移動網(wǎng)絡(luò)中占空比模式下的鄰居發(fā)現(xiàn)過程，并且為占空比機(jī)會移動網(wǎng)絡(luò)中的鄰居發(fā)現(xiàn)過程設(shè)計了一種能量有效的自適應(yīng)工作機(jī)制。提出的自適應(yīng)工作機(jī)制使用節(jié)點間過去的接觸歷史記錄去預(yù)測節(jié)點間未來的接觸信息，從而在每個周期內(nèi)自適應(yīng)地配置網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的工作機(jī)制。實驗結(jié)果表

5、明，自適應(yīng)工作機(jī)制在有效的接觸數(shù)、遞送率和遞送延時方面的表現(xiàn)，都要優(yōu)于隨機(jī)工作機(jī)制和周期性工作機(jī)制。
　　4.研究了占空比機(jī)會移動網(wǎng)絡(luò)中占空比操作對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的影響，并且為占空比機(jī)會移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)計了一種能量有效的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)策略。該策略考慮了節(jié)點間的接觸頻率和接觸時長，并且設(shè)法將數(shù)據(jù)包沿著可以最大化占空比模式下數(shù)據(jù)傳遞概率的路徑轉(zhuǎn)發(fā)。實驗結(jié)果表明，提出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)策略的遞送率和傳染路由(Epidemic Routing)的遞送率相比比較接近

6、，但是相應(yīng)的遞送開銷卻要比傳染路由的遞送開銷減少很多。同時，提出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)策略的遞送率比Bubble Rap協(xié)議和Prophet協(xié)議的遞送率都要高，但是相應(yīng)的遞送開銷卻只是稍微大于Bubble Rap的遞送開銷。
　　5.研究了機(jī)會移動網(wǎng)絡(luò)中自私環(huán)境下的數(shù)據(jù)分發(fā)問題，并且提出了一種適用于自私機(jī)會移動網(wǎng)絡(luò)的基于激勵驅(qū)動的發(fā)布/訂閱數(shù)據(jù)分發(fā)機(jī)制。該機(jī)制采用“針鋒相對”(Tit-For-Tat，簡稱為TFT)機(jī)制來激勵網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點互相合