容滯網(wǎng)絡(luò)中的概率路由協(xié)議研究和改進(jìn).pdf

1、在一些特定的環(huán)境下，如野生動(dòng)物跟蹤、海洋探測(cè)、衛(wèi)星通信、偏遠(yuǎn)地區(qū)通信等，網(wǎng)絡(luò)容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分割（斷開）的現(xiàn)象，節(jié)點(diǎn)之間沒有穩(wěn)定的端到端連接，只能利用間歇性的連接傳遞報(bào)文，因此傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)無法適用于這些特殊的環(huán)境。為了實(shí)現(xiàn)這些場(chǎng)合的通信，KevinFall等科學(xué)家在2003年的SIGCOMM國(guó)際會(huì)議上提出了一種通用的覆蓋層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，稱為容滯網(wǎng)絡(luò)(DTN:DelayTolerantNetwork)。容滯網(wǎng)絡(luò)采用存儲(chǔ)一攜帶一轉(zhuǎn)發(fā)方案，通過節(jié)點(diǎn)

2、間的間歇性連接來轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文，實(shí)現(xiàn)在受限網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的通信。
　　 容滯網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議分為單副本路由協(xié)議和多副本路由協(xié)議兩種，多副本路由協(xié)議成功遞交報(bào)文的概率比單副本路由協(xié)議更高，因而針對(duì)多副本路由協(xié)議的研究也成為了路由協(xié)議研究的熱點(diǎn)。概率路由協(xié)議是一種具有代表性的多副本路由協(xié)議，它通過節(jié)點(diǎn)與報(bào)文信宿節(jié)點(diǎn)之間相遇的歷史信息來表征報(bào)文成功遞交的概率。當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)，依據(jù)此概率判斷是否將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)至對(duì)端節(jié)點(diǎn)。
　　 概率路由協(xié)議存

3、在著兩個(gè)問題:網(wǎng)絡(luò)擁塞和歷史信息偏差。采用概率路由協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中存在大量的報(bào)文副本，需要設(shè)置有效的擁塞控制策略緩解網(wǎng)絡(luò)的擁塞狀況。此外，網(wǎng)絡(luò)中沒有一個(gè)物理量能夠確切地表征報(bào)文成功遞交的可能性，只是依據(jù)節(jié)點(diǎn)之間相遇概率間接地推斷報(bào)文成功遞交至信宿節(jié)點(diǎn)概率，因此需要設(shè)置更加合理的推斷方式來提高歷史信息的準(zhǔn)確度。
　　 本文首先對(duì)容滯網(wǎng)絡(luò)的研究背景、特點(diǎn)、模型結(jié)構(gòu)及應(yīng)用等方面進(jìn)行了介紹，進(jìn)而對(duì)幾種典型的路由協(xié)議進(jìn)行了分析和總結(jié)，重點(diǎn)對(duì)容

4、滯網(wǎng)絡(luò)中的概率路由協(xié)議進(jìn)行深入的分析并提出改進(jìn)方案:
　　 1.概率路由協(xié)議是一種多副本路由協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)中存在著大量的報(bào)文副本。針對(duì)概率路由協(xié)議中容易產(chǎn)生擁塞的問題，通過擁塞時(shí)間估計(jì)節(jié)點(diǎn)的擁塞程度，并且根據(jù)節(jié)點(diǎn)相遇概率和節(jié)點(diǎn)擁塞狀況得到報(bào)文的擁塞遞交概率。當(dāng)節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)根據(jù)擁塞遞交概率判斷是否轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文，有效地避免擁塞對(duì)概率路由協(xié)議性能的影響。
　　 2.節(jié)點(diǎn)的相遇概率并不能準(zhǔn)確地反應(yīng)出報(bào)文遞交的概率，間接性的推斷使得歷史信息

5、缺乏準(zhǔn)確度，本文在概率路由協(xié)議的基礎(chǔ)之上加入蟻群算法的特性，路徑上的信息素濃度越大則選擇該路徑轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的概率越大，路徑上的信息素濃度隨著螞蟻的通過而增加;在沒有被選擇的路徑上信息素濃度會(huì)隨著時(shí)間的推移而減小。這種改進(jìn)方案根據(jù)節(jié)點(diǎn)之間的相遇概率和螞蟻選擇機(jī)制得到路徑的選擇概率，當(dāng)節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)根據(jù)選擇概率判斷是否轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文，有效地提高了歷史信息的準(zhǔn)確度。
　　 3.本文使用TheONE仿真器對(duì)提出的概率路由協(xié)議改進(jìn)方案進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，并