機會網(wǎng)絡中基于移動特征的效用轉發(fā)協(xié)議研究.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展和科學研究的需要，機會網(wǎng)絡（Opportunistic Networks）應運而生。機會網(wǎng)絡不滿足傳統(tǒng)移動自組織網(wǎng)絡體系結構的一些基本假設，它呈現(xiàn)出高延遲，低傳輸成功率以及不穩(wěn)定的端到端鏈接等特征，因此傳統(tǒng)移動自組織網(wǎng)絡協(xié)議不能很好的運行在機會網(wǎng)絡上。機會網(wǎng)絡可以廣泛應用于傳感器網(wǎng)絡、軍事無線自組織網(wǎng)絡、外來媒體網(wǎng)絡、陸地移動網(wǎng)絡等多種應用場景。目前對于機會網(wǎng)絡的研究還處于起步階段，其中實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信是機會網(wǎng)絡中具有挑戰(zhàn)

2、的一項研究工作，而轉發(fā)協(xié)議又是其過程中的一個重要部分，直接影響著機會網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸性能的優(yōu)劣。因此對轉發(fā)協(xié)議的研究與設計是一個很重要的內容。本課題來源航空科學基金，研究機會網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)轉發(fā)協(xié)議。
　　本文首先闡述了機會網(wǎng)絡的特點與應用。由于機會網(wǎng)絡中節(jié)點間的鏈路時斷時連，缺乏完整的連通，這種苛刻的網(wǎng)絡環(huán)境使得保證網(wǎng)絡消息高效、可靠的轉發(fā)控制等工作成為首要問題，因此針對轉發(fā)協(xié)議的研究引起了研究人員的廣泛關注。本文接著對機會網(wǎng)絡常用的移

3、動模型進行了介紹，根據(jù)轉發(fā)策略的不同將機會網(wǎng)絡轉發(fā)協(xié)議進行分類和介紹。
　　在現(xiàn)有應用于機會網(wǎng)絡數(shù)據(jù)轉發(fā)控制策略的基礎上，本文根據(jù)隨機移動模型下節(jié)點的移動并非呈完全隨機狀態(tài)這一特點，提出了一種基于移動特征的效用轉發(fā)協(xié)議(BMCU)，該協(xié)議首先抽取出節(jié)點的移動特征相似度和活躍度，以熵權法度量節(jié)點在一段時間內的平均活躍度，以此來表示節(jié)點作為潛在中繼的概率，并運用移動范圍自感知的方法計算相似度，最后以節(jié)點的活躍度和當前剩余能量來計算節(jié)點

4、的效用值，通過這兩個移動特征對副本的擴散和收斂分別進行抑制，在傳輸率最大化，延時最小化以及網(wǎng)絡資源消耗最小化之間取得一個較優(yōu)的折中。仿真實驗表明，根據(jù)移動特征建立效用函數(shù)，能夠選擇更為合適的下一跳中繼節(jié)點，減少不必要的轉發(fā)，進一步降低網(wǎng)絡中的資源消耗，從而提高了網(wǎng)絡傳輸性能。
　　由于節(jié)點本身資源受限等特點，在多副本的轉發(fā)協(xié)議中，當節(jié)點的緩存溢出時對與新的消息采取丟棄策略，該過程造成了某些消息將無法被傳遞至目的節(jié)點，從而降低了傳輸