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机会网络是依靠节点彼此偶遇的机会进行信息传递的自组织网络,其概念涵盖了由于节点移动等因素造成间歇式连通甚至非连通、网络拓扑结构复杂多变、对网络结构没有预先知识的各类无线或无线-有线结合的自组织网络。机会网络的应用前景非常广阔,对机会网络的研究具有前瞻性意义。机会网络形态的复杂多变,使得当前对机会网络的研究相对松散,存在路由规则对不同网络适应性较差等问题。为了改进机会网络的路由规则研究,论文在对当前相关研究的整理与分析基础之上,形式化提取了机会网络节点的特征,对网络进行了分类研究,在特征和分类基础上提出了应对节点非合作行为的改进路由规则以及系列启发式路由规则。本文的主要创新性贡献有:
⑴明确了机会网络的范畴与概念,对节点理论运动模型与实际运动模型进行了比较研究,分析了机会网络中基础设施节点与非合作节点的行为,梳理了当前的机会网络路由规则,提出了它们之间的演化关系,指出了机会网络的主要应用存在的问题和以及前景。
⑵提出了机会网络相关概念的一个统一的定义体系,在这个体系内对机会网络节点、信息、路由规则进行了形式化定义。在这个定义体系的基础上研究并提取了网络节点的地理偏好、时间偏好、社区分划、节点的运动终点(时空限制)的特征以及基础设施节点特征,对这些特征进行了形式化的定义。这个定义体系给机会网络研究提供了一个全新的开放式平台。
⑶依照机会网络节点社区特征、节点运动的限制性特征以及基础设施节点的特征,对机会网络进行了分类法的研究,提出了针对网络知识获取程度和结构设计程度的评价标准。这个分类法和评价标准给机会网络的研究提供了一个自顶向下的方法。
⑷研究了机会网络中的非合作节点行为,指出了检测这些非合作节点的途径,提出了一个基于裁判节点检测非合作节点的路由改进算法,并进行了实验验证算法的效用,实验表明这个算法的表现优于常规的路由算法。这个算法是非合作机会网络路由研究的新思路。
⑸研究了机会网络每个类别的特点,提出了一系列启发式规则用于改进机会网络路由规则,并进行了实验验证启发式规则的效用,实验表明基于特征分类的启发式路由规则的表现优于常规的路由规则。这一系列启发式规则是开放式的、可扩充的、对不同机会网络具有高适应性的。