DTN中基于節(jié)點相遇規(guī)律的路由與擁塞控制策略研究.pdf

1、傳統(tǒng)因特網(wǎng)因使用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行路由實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的報文交換而獲得了巨大的成功。雖然TCP/IP協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)之間的異構(gòu)性起到了很好的屏蔽作用，但是它對底層傳輸協(xié)議卻有著許多的假設(shè)條件（如端與端之間必須建立持續(xù)的穩(wěn)定的連接）。然而在通信環(huán)境特別惡劣的受限網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點間并不存在穩(wěn)定的端到端的連接，TCP/IP協(xié)議的性能會出現(xiàn)急劇惡化，傳統(tǒng)的路由協(xié)議無法正常的運行。
　　為了實現(xiàn)這種受限網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)，2003年國際研究者提出了一種

2、新的覆蓋層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，稱之為DTN(Delay Tolerant Network)。它采用存儲—攜帶—轉(zhuǎn)發(fā)（store-carry-forward）的監(jiān)管傳輸機(jī)制來應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)中可能不存在穩(wěn)定的端到端連接的狀況，實現(xiàn)可靠傳輸。
　　DTN中節(jié)點通過機(jī)會連接將報文轉(zhuǎn)發(fā)至信宿，其報文成功遞交率較低、延遲較大。為了改善DTN的網(wǎng)絡(luò)性能，DTN常采用基于配額的多副本路由算法，但是基于配額的多副本路由算法存在著兩個問題:副本數(shù)的確定和中繼節(jié)點

3、的選擇。在現(xiàn)實世界中，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點的相遇具有一定的規(guī)律。因此研究節(jié)點相遇規(guī)律的特點，提出高效的多副本路由算法具有重要的意義。
　　由于節(jié)點存儲資源有限，DTN的多副本路由算法容易導(dǎo)致?lián)砣陌l(fā)生。此外，DTN中的各節(jié)點在報文遞交上需要相互合作，如果一跳不能到達(dá)目的節(jié)點的，盡量通過合適中繼節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)來增加報文成功遞交的概率，這些節(jié)點由于過度承當(dāng)報文中轉(zhuǎn)任務(wù)更易發(fā)生擁塞。因此針對具體的路由算法增加擁塞控制策略，盡可能避免存儲資源的不合理占

4、用，有效減輕各節(jié)點的存儲負(fù)擔(dān)，對路由性能的發(fā)揮有著重要的意義。
　　論文前半部分主要介紹了DTN的有關(guān)概念、網(wǎng)絡(luò)特性、體系結(jié)構(gòu)、實際應(yīng)用及幾種比較典型的路由算法，后半部分對現(xiàn)有的二分法散發(fā)等待路由算法進(jìn)行深入的分析，提出下列改進(jìn)方案:
　　1.由于二分法散發(fā)等待路由在選擇中繼節(jié)點及散發(fā)的副本數(shù)上具有一定的盲目性，論文考慮節(jié)點間的相遇規(guī)律，提出了基于節(jié)點相遇規(guī)律的自適應(yīng)散發(fā)等待路由算法。該算法將傳統(tǒng)的一維路由信息表拓展成一個二

5、維相遇矩陣，通過比較節(jié)點中繼能力的大小，動態(tài)地調(diào)整報文轉(zhuǎn)發(fā)策略。它不僅考慮了兩個節(jié)點直接相遇的可能性，還分析了兩個節(jié)點間是否存在更好的中間節(jié)點，依靠這個中間節(jié)點作為橋梁協(xié)助中轉(zhuǎn)報文，擴(kuò)大了路由的選擇范圍，解決了當(dāng)前節(jié)點與信宿相遇概率較低的問題。
　　2.鑒于DTN多副本路由算法容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞，而基于節(jié)點相遇規(guī)律的自適應(yīng)散發(fā)等待路由算法沒有考慮到負(fù)責(zé)中轉(zhuǎn)報文的中繼節(jié)點是否發(fā)生擁塞。因此，論文在基于節(jié)點相遇規(guī)律的自適應(yīng)散發(fā)等待路由算