DTN網(wǎng)絡(luò)中擁塞避免機(jī)制研究.pdf

1、DTN(Delay Tolerant Networks)即為延遲容忍網(wǎng)絡(luò),是由 Kevin等人在2002年的國際會(huì)議上提出的一種面向消息的通用可靠的且位于各種區(qū)域網(wǎng)絡(luò)之上的覆蓋層體系結(jié)構(gòu),是為具有高延遲,網(wǎng)絡(luò)間歇性斷開等特點(diǎn)的受限網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行通信而設(shè)計(jì)的體系結(jié)構(gòu)。例如:星際網(wǎng)絡(luò)IPN(interplanetary network)、軍事 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、深海探測網(wǎng)絡(luò)中DTN的有效應(yīng)用。同傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比,DTN網(wǎng)絡(luò)增添了Bun

2、dle層,即網(wǎng)絡(luò)覆蓋層,它位于應(yīng)用層和傳輸層之間,通過該網(wǎng)絡(luò)層采用“存儲(chǔ)-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)”思想和逐跳傳輸模式(hop-by-hop, HBH)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的通信,實(shí)現(xiàn)可容忍高延遲和連接中斷等苛刻環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的功能?？捎兄诮鉀Q此類網(wǎng)絡(luò)中時(shí)常發(fā)生的鏈路延時(shí)、抖動(dòng)、高誤碼率等問題。
　　DTN網(wǎng)絡(luò)具有鏈路易間歇性斷開的特點(diǎn),因而通過多副本機(jī)制路由來提高網(wǎng)絡(luò)報(bào)文信息遞交的成功率,但是,DTN網(wǎng)絡(luò)中使用異步傳輸?shù)哪Ｊ?網(wǎng)絡(luò)中已到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的

3、冗余副本不能及時(shí)刪除而造成網(wǎng)絡(luò)的擁塞,同時(shí)大量消耗有限的網(wǎng)絡(luò)資源,對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響非常嚴(yán)重。因而DTN體系結(jié)構(gòu)中的擁塞避免機(jī)制的研究是非常必要的,而國內(nèi)外對(duì)于DTN的研究主要集中于 DTN的路由協(xié)議,對(duì)于擁塞避免策略的研究較少。本文中對(duì)前人所做的研究做了總結(jié),并且在此基礎(chǔ)上對(duì)于具有較大影響的擁塞避免策略進(jìn)行了具體研究,提出一種新的主動(dòng)擁塞避免策略,對(duì)比經(jīng)典路由策略進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)和分析。論文所作的主要工作有:
　　1.詳細(xì)介紹DTN網(wǎng)

4、絡(luò)的研究背景及其發(fā)展的過程,描述了DTN應(yīng)用在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和DTN中擁塞避免策略的研究成果。針對(duì)DTN的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、Bundle層運(yùn)行機(jī)制做了詳細(xì)闡述,關(guān)于 DTN網(wǎng)絡(luò)中的擁塞和流量的控制機(jī)制進(jìn)行了分析,為進(jìn)一步擁塞避免機(jī)制的研究打下了基礎(chǔ)。
　　2.分析DTN網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)有的路由協(xié)議和相關(guān)擁塞控制策略,路由同擁塞控制之間是相互聯(lián)系,相互影響的,基于副本的路由協(xié)議在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的報(bào)文副本導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞的發(fā)生。介紹了基

5、于調(diào)度管理、基于副本丟棄和基于緩存替換策略的擁塞避免機(jī)制。
　　3.提出AAC擁塞避免策略,該策略建立在使用副本機(jī)制的二分散發(fā)等待路由協(xié)議的基礎(chǔ)之上,利用擁塞度、ACK索引和保留權(quán)值等方法,將數(shù)據(jù)報(bào)文信息的狀態(tài)及時(shí)通知到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),將節(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)冗余副本刪除使得網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象難以發(fā)生。
　　4.利用ONE仿真平臺(tái)對(duì) AAC擁塞避免機(jī)制進(jìn)行模擬仿真,并且將它與 Epidemic、PROPHET、Spray and Wait Rout