校园DTN社会路由算法的研究

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延迟容忍网络(Delay-TolerantNetwork,DTN)是一种稀疏的动态无线网络。在DTN中,节点以自组网的模式进行工作,通过移动机会地进行连接来转发数据。DTN允许人们在没有网络基础设施的情况下通信,在战地网,车载网,野生动物的跟踪等应用广泛。目前,DTN通信的最主要挑战是路由问题,在移动环境下通过间歇性的连接从源节点发送数据到目的节点上是个难题,也是DTN的研究热点。人们携带的手机、平板电脑等设备常被当作网络中的节点,且具有和人一样的社会属性。由于这些节点的移动是非随机性的,因此利用节点具有的某些社会属性提出和其相关的路由算法可以显著提高路由的效率。考虑到校园DTN就是一个典型的社会网,本文针对校园内人行为特点,分别从基于预测和基于社区的角度提出路由策略,在校园这个特定的网络场景下,路由效果显著。本文的主要工作如下:(1)基于历史轨迹预测的路由算法CNPHT。现阶段的路由算法如CS-DTN在进行节点运动预测时,需要知道当前节点的位置信息,而CNPHT在目的节点位置信息未知的情况下,通过历史轨迹预测出节点在预估转发延迟之后到达指定区域的概率,避免了如Simbet算法由于Simbet值过高而出现消息转发不出去的情况,并分析出目的节点在预估转发延迟之后到达各个区域的可能性,解决了已有算法均未考虑由于目的节点移动而造成消息投递不成功的问题;对于长时间驻留的处于静止状态的节点,不作为信息转发的参考节点,降低节点不必要的计算和信息交互而造成的能量消耗和资源浪费;利用在一定时间内,频繁移动于不同区域的“高移动性节点”,完成消息传递任务,从而进一步提高消息转发的投递成功率。(2)基于分簇的DTN路由算法SRP-RCSM。主要根据DTN中基于分簇的思想,结合校园中节点成群活动等特点,提出一种中继簇选择模型算法SRP-RCSM,已有的DTN路由算法Smart等旨在体现节点之间的联系,而SRP-RCSM算法则考虑簇间的紧密关系,更加适合校园DTN的特点。SRP-RCSM根据有条件的相遇概率将消息不断转发到和目标簇相遇概率更大的簇上,使得消息可以更快地发送到目标簇上,提高了消息投递成功率和速度。本文采用了机会网络平台ONE仿真平台分别对CNPHT算法和SRP-RCSM算法进行实验。实验证明:相比较经典的协议Simbet,Prophet等,CNPHT和SRP-RCSM有更好的表现。
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