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机会网络是一种新型的无线自组织网络,其在军事、环境探测、野生动物追踪等领域中具有非常广阔的应用前景。作为一种新型的网络结构体系,机会网络由于链路频繁断开、节点缓存和能量受限等原因,网络中的源端点和目的端点之间无法建立起稳定可靠的通信路径,因此传统网络中基于端到端的路由协议将不再适用于机会网络中。由于链路随机间断的特性,机会网络采用了全新的通信模式,它利用节点间的移动创造出的接触机会来进行信息的逐跳转发,最终实现信息的成功传输。近年来,人们已经对机会网络的体系结构进行了深入的研究,其中设计出合理有效的路由协议是研究的关键所在。
本文首先从机会网络的概念、体系结构、特点及其中涉及的关键技术来进行阐述,接着根据节点移动模型把机会网络现有的路由协议分为主动路由协议和被动路由协议,并且分别详细的分析了这些路由协议的优势和不足,最后得出机会网络路由协议的选择应根据具体的网络场景来分析。在综合分析现有路由协议优缺点的基础上,本文把限制机会网络性能的节点属性因素考虑进去,由此提出了一种基于乡村社区机会网络模型的WMDUP-FC(Weighting Minimum Distance withUtopia Point-First Contact)路由协议。在社区内,为了保证信息传输的成功率而采用了传染路由协议,而在社区中心中由于网络负载较大而直接采用WMDUP思想进行路径的动态选择,并利用机会网络中的FC路由机制进行信息的交付,这样就可以避免社区中心节点由于负载过大而大量延迟信息被丢弃的问题。最后本文针对乡村社区机会网络中由于节点移动的区域性而信息不能及时传输的问题,提出了一种适用于该网络模型的NCWSnW(Node Centricity Weighting Spray and Wait)路由协议。该协议引入了社会网络中的节点中心性概念,并运用多属性标准对节点进行副本的分配,它通过信息的合理中继转发来提高网络的性能。
本文选用ONE仿真软件对所提出的路由协议WMDUP-FC和NCWSnW进行仿真分析,仿真结果表明,WMDUP-FC和NCWSnW在信息投递率和平均传输时延等指标上都体现出了良好的性能。