容迟网络机会主义路由算法研究与改进

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容迟网络指那些因为能量管理、节点移动、调度等原因而发生频繁中断、甚至长时间处于无法连接状态的一类网络,它涵盖了因为节点移动而处于间歇式连通的WSN、周期性连通的卫星网络、野生动物追踪网络、移动Ad hoc网络以及个人设备交换网络等等。本文以容迟网络的单播路由算法为研究对象,分析了现有单播路由算法的优缺点。部分DTN网络中,其节点移动路径不可预知、调度信息无法预知,呈现出机会主义的特征,符合现实生活中大多数场景,机会主义路由算法研究具有很高的科研和实用价值。本文主要介绍了单播中的机会主义路由,并仔细分析了其中的简单计数(Simple Counting)和委托转发(Delegation Forwarding)两个算法中的优点和存在的主要问题:简单计数路由可能把消息转发给具有低转发概率的节点而导致能量和缓存资源的浪费,而委托转发路由因需要把节点转发给具有最高质量机制的节点而导致网络的平均延迟较大。因此,本人在简单计数和委托转发路由的基础上,提出了改进的路由算法SCDF (the combination of Simple Counting and Delegation Forwarding)。最后在ONE仿真平台上对简单计数、委托转发和SCDF算法在不同节点密度、移动模型等情况下仿真,从报文传输成功率、网络平均延迟和网络消息副本数三方面对改进型SCDF算法进行性能评估,证明SCDF算法具有较低的网络延迟、较高的成功传输率且大大减少网络消息副本数,具有更好的鲁棒性,尤其在节点密度大时更能体现该算法的优越性。
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