基于网络编码的机会网络路由协议研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:visualstudio2003
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作为一种新型无线网络,机会网络广泛应用于社会各个方面,包括外太空网络、长距离无线链路、自由空间光通信、陆地移动网络和军事自组织网络等。它具有链路间歇连接、数据传输率低、高延迟且节点资源受限等特点。正由于在机会网络中,其链路具有随机间断连接的特性,在其通信的端与端之间无法建立可靠的完整路径,因此现有的网络协议如TCP/IP协议族在机会网络上并不适用。目前,对机会网络新技术的研究成为了学术界的研究热点,其中,机会网络路由协议是其中的研究重点。本论文概述了机会网络的基本概念和特点,深入研究了机会网络现有的几种典型路由协议,并对其进行了分析和分类。提出了针对现有机会网络路由协议SF的两个改进协议:SF-ST和SF-RLNC,并使用ONE仿真工具对新提出的两个路由协议进行性能评测。论文在详细论述机会网络的传统路由协议SF协议后,鉴于SF协议在Spray阶段选择中间节点的盲目性,而在路由选择上没有任何限制这一缺陷,对SF进行改进,提出一种新的改进的路由协议SF-ST,SF-ST协议将协议中的“分离时间”贯穿于整个路由过程,基于“分离时间”的策略能够比较准确的选择下一跳转发节点。该协议在节点的密度或网络的规模发生变化的情况下,能够比较好的控制住网络的开销,具有很好的扩展性。进而,针对SF-ST协议未充分利用机会网络中最珍贵的节点相遇机会,在相遇时的数据转发具有一定的盲目性这一缺陷,使用随机线性网络编码思想对SF-ST协议进行进一步改进,提出了基于随机线性网络编码的新协议SF-RLNC,该协议分别利用了基于网络编码复制的路由和基于效用值的转发策略,其中前者能很好的均衡网络开销,后者能有效减少转发次数,最终可以实现机会网络性能的最大化。论文使用ONE仿真试验平台对SF-ST和SF-RLNC进行了仿真分析。仿真结果表明,SF-ST和SF-RLNC在提高报文传输的成功率和数据交付率、降低传输时间、减少平均跳数以及降低平均能耗等方面具有良好性能。
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