论文部分内容阅读
机会网络是一种区别于传统网络的新型网络,在这种网络中,节点间通信呈现出间断性、延迟大、错误率高等特征,而且不同于TCP/IP网络有一条从源节点到达目的节点的通信链路,这种链路在机会网络中很少稳定存在。于是在这种网络中发明了一种“存储—携带—转发”的新的消息传递方法。中继节点在与其他节点相遇建立连接并成功交换消息后,会先将消息存放在自己的缓存中,然后经过节点的移动等待与其他节点相遇的机会进行转发消息,以此类推,直到最终与消息的目的节点相遇。作为一种新近出现的网络,机会网络主要应用在一些具有挑战性的特殊环境中,如野生动物追踪、偏远地区稀疏环境下的通信、车载网络等,具有很好的发展前景及广阔的应用空间。由于机会网络中节点是不断移动的,导致节点之间的连接时断时续且节点的相遇不可预测,如何选择合适的中继节点使消息有更高的概率传递到目的节点是路由算法设计中的一个重点研究方向。同时,机会网络中为了提高消息传输成功的机率,积极地向网络中复制消息,使得网络中留存许多消息的冗余副本,如何快速地删除冗余消息副本同时节约资源是另一个值得研究的问题。在对已有路由算法进行深入研究后,本文提出了一种基于效用值的概率路由算法;同时,基于对已有消息确认机制研究,提出了一种在多副本环境下基于节点相似性的消息确认机制,本文主要研究内容如下:(1)提出一种基于效用值的概率路由算法UV-Prophet,节点的历史相遇信息对未来是否还能相遇有很大的参考价值。因此,在节点与其它节点相遇过程中记录节点的相遇信息,通过节点相遇持续时间和相遇节点的剩余缓存情况推导出节点之间的转发效用值。通过效用值来计算节点传输概率的大小,在转发阶段通过比较传输概率的值和阈值大小决定消息转发的数量。若相遇节点传输概率大于本节点且小于阈值,分发1/2的消息副本给相遇节点:若相遇节点传输概率大于阈值,转发后不再保留该消息副本。将UV-Prophet算法和Epidemic算法、Prophet算法、Binary Spray And Wait(BSW)算法分别在缓存大小变化、仿真时间变化、TTL以及消息产生间隔4个方面进行对比。仿真结果表明,UV-Prophet能更准确地选择下一跳,提高了投递成功率,同时减少了传输开销及平均跳数。(2)提出一种多副本环境下基于节点相似性的消息确认机制SD-MCM。机会网络中的节点间经过长期的接触会表现出一些稳定的特征,经常相遇的节点会逐渐形成一个稳定的交际圈,由此提出了一种交际圈的构建方法。同一交际圈内的节点由于活动范围相似,更容易接收到此范围内其他节点的消息,因此携带有相同消息副本的可能性较大。节点对其交际圈内的其它节点洪泛的发送确认消息,使确认消息及时在交际圈内扩散,以促进该交际圈快速的删除消息的冗余副本,释放缓存空间。将SD-MCM算法和主动删除方式、被动删除方式分别在缓存大小变化、仿真时间变化、节点数变化以及消息产生间隔4个方面进行对比。仿真结果表明,SD-MCM算法与主动删除方式相比可以避免产生过多确认消息,造成额外开销,与被动删除方式相比效率更高。