论文基于拥塞控制的DTN路由选择研究.doc

学号：ZSP0803024密级：基于拥塞控制的DTN路由选择研究ResearchofDTNRoutingBasedonCongestionControl姓名王琼佩学科专业电子与通信工程研究方向容迟网络的路由选择研究指导教师朱军完成时间2010年3月摘要近年来开始出现各种新型网络，如军事无线网络、星际网络、车辆网络、人群网络、无线传感器网络等等，这是由于各类无线通信设备的普及和科学技术的迅速发展而造成的。这些新型网络有很多特点，它们互相之间是不兼容的，各自的通信需求也不一样，还具有较高的误码率和数据传输延迟，这是因为其使用无线通信，且具有频繁变化的网络拓扑结构而导致的。因此这些新型网络并不适合用当前的Internet协议及其体系结构。以端到端为基础的通信协议（例如DSDV、DSR、AODV等）在Adhoc网络模型中不适合使用，这是因为网络中具有较稀疏的节点，不一定存在端到端的连接。甚至，某些情况下使得设计路由算法更加困难，如端节点表现出严格的存储和能量限制时。容迟网络（DelayTolerantNetworks，简称DTN）是一种新发现的新型的网络体系结构，就是为了在这些网络之间能够实现互联。DTN网络在队列缓存、节点寿命、连接持续时间、动态拓扑结构等很多方面，具有许多不确定性，这是由于DTN网络的特殊性决定的，因此DTN技术中最重要的热点和难点之一就是路由技术。针对于DTN网络的特殊性，提出了很多相关的路由协议，Epidemic，SprayandWait，Prophet等几个协议是其中较具影响力的。每种路由协议可由多复制和单复制算法构成。在多复制方案中，允许或者不允许将消息进行拷贝后并成倍地散发出去。在单复制方案中，只有唯一一个中继节点存在于网络节点间，该中继节点可使得信息被转发到终点；在洪泛机制里,节点在相遇的时候可相互进行简单的数据交换。可采用一种变换的方式进行散发，一种方案是只允许源节点对其他节点散发消息，第二种方案是允许到达目的节点前的中继节点向相遇的节点散发消息，采用这样的散发方式可以限制消息的拷贝。各种文献在研究各种DTN网络路由算法的性能时，一般会遵循环境特征的影响，例如节点密度和网络配置区域大小等。然而节点自身的原因对路由算法的影响却较少考虑到。节点所携带信息的重要程度及缓存能力、能量大小等可构成节点的自身因素。本文首先提出DTN网络的概念和体系结构，分析了各种常见的路由算法，针对以上问题，本文的主要工作及创新点有以下三点：首先研究并分析了几种较有影响的容迟网络路由算法和路由协议，讨论了各种协议的适用场合和实现方法，而且还说明了在目前状况下，各种路由协议对网络性能可能产生的不良影响。在散发阶段中，散发等待路由算法协议可分为二分法散发和源端散发两种策略。由于容迟网络环境中的很多节点具有寿命有限，能量紧缺的特点，因此很容易造成上述两种散发方式网络分割进一步增多，节点能量被耗尽。提出了DTN网络蔓延路由协议中的拥塞控制方案，它是以数据包TTL门限为基础的。当拥塞发生的时候，通过对数据包TTL门限进行设定，从而可以丢弃节点缓存中的报文。通过仿真结果可以看出，这种方案对于DTN网络蔓延路由协议中的递交性能有很好的改进。关键词：容迟网络；路由协议；节能；拥塞控制ABSTRACTInrecentyearsallsortsofnewnetwork,suchasmilitarywirelessnetwork,interstellarnetwork,vehiclenetwork,crowdnetwork,wirelesssensornetwork,etc,thisisduetothepopularityofallkindsofwirelesscommunicationequipmentandtherapiddevelopmentofscienceandtechnologyandcause.Thesenewnetworkshavemanycharacteristics,theyarenotcompatiblewitheachother,andtheirrespectivetelecommunicationdemandisdifferentalso,alsohashighberanddatatransmissiondelay,thisisbecauseitsusewirelesscommunication,andhasthefrequentchangeofnetworktopologystructureandlead.SothesenewnetworkdoesnotfitwiththecurrentInternetprotocolanditssystemstructure.Withend-to-en