容延容斷網(wǎng)絡(luò)驗證平臺的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、車聯(lián)網(wǎng)、水下傳感器網(wǎng)絡(luò)、深空通信網(wǎng)絡(luò)等具有長時延、連接頻繁斷開等特征，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已不再適用，為此人們提出容延容斷網(wǎng)絡(luò)以適應(yīng)這類網(wǎng)絡(luò)的通信需求。DTN網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵問題包括移動模型、路由機制、擁塞控制策略、安全策略、能量消耗模型等，雖然已有大量的研究成果，但在模型、機制和方法等諸多方面仍有待完善。諸如衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)試驗等驗證方式成本高、部署復(fù)雜；而現(xiàn)有仿真驗證系統(tǒng)和方法逼真度和可信度較低，難以對研究結(jié)果進行較好評估，從而制約了研究成果向?qū)嶋H應(yīng)用的

2、轉(zhuǎn)化。
　　為此，本論文主要做了以下工作：
　　(1)分析了現(xiàn)有DTN網(wǎng)絡(luò)驗證方式的工作原理和優(yōu)缺點，如試驗床、集中式軟件仿真ONE、基于網(wǎng)絡(luò)實驗平臺仿真系統(tǒng)TUNIE。其中，基于ONE的集中式軟件仿真是當(dāng)前受歡迎的一種驗證方式，但是缺少相關(guān)仿真模型和具體實現(xiàn)流程的說明文檔，這就制約了研究人員對 ONE的有效利用。因此，本文詳細分析了ONE的仿真模型，包括仿真初始化流程、仿真運行流程、網(wǎng)絡(luò)更新流程、路由更新流程等，整理出ON

3、E仿真模型的詳細說明，以便于其他研究者使用或后續(xù)改進。
　　(2)在分析ONE實現(xiàn)原理的基礎(chǔ)上，對ONE仿真模型中的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行改進，以提高仿真逼真度和可信度。針對路由更新流程，對建立發(fā)送連接的流程、需要消耗的時間，以及發(fā)送連接的通信方式等方面提出改進的方法；針對仿真場景的設(shè)置，分析了仿真場景相關(guān)參數(shù)的配置是否合理；針對ONE自帶的報文產(chǎn)生器不能滿足不同節(jié)點獨立產(chǎn)生報文、適用于分布式仿真的需求，提出一種新的報文產(chǎn)生器模型；針對

4、仿真時鐘步長對仿真機時和仿真精度的約束，提出一種確定仿真時鐘步長的方法。
　　(3) JDTN是Bundle協(xié)議的軟件實現(xiàn)，可以模擬DTN網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點“存儲-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)”報文的功能。JDTN仿真系統(tǒng)的部署存在運行環(huán)境不安全、硬件資源消耗大等問題，這些都不利于大規(guī)模節(jié)點的仿真。同時，JDTN本身不支持移動模型、報文產(chǎn)生器、仿真結(jié)果統(tǒng)計等功能，這些都需要通過手動操作。為了擴大仿真節(jié)點的規(guī)模，支持在普通實驗室環(huán)境中靈活部署，提高仿真逼真度