容迟容断移动自织网络路由技术研究.pdf

摘 要 容迟／容断移动自组织网络是一种支持节点间歇性连接的新型无线网络。这 种网络由于缺乏稳定的端到端路径，数据传输延时普遍较高，无法直接使用现有 的无线网络路由协议。因此，设计和改进具有“存储一携带一转发”数据转发模 式的异步路由算法是容迟／容断移动自组织网络研究领域的关键问题。 流行性算法是容迟／容断移动自组织网络中最早提出的路由算法之一。尽管 该算法能有效保证较高的消息投递率和较低的投递延时，但巨大的网络开销严重 制约了该算法在网络资源受限时的性能。本文基于流行性算法提出了自适应转发 的异步路由算法ARER，该算法根据网络中消息副本的局部密度动态调节节点复 制转发的频率。仿真结果证明ARER能合理控制网络中消息副本的数量，有效利 用节点缓存空间，显著提高流行性算法的性能。 为了利用节点地理位置信息进一步降低网络开销，本文将方向转发的思想引 入异步路由算法中，提出了基于方向转发的异步路由算法ADFR。该算法使用年 龄指数实现节点间位置信息的异步交换。利用节点位置信息，ADFR通过估计节 点运动趋势和计算邻居向量(本节点至邻居节点)与目的向量(本节点至目的节 点)之间的夹角来选择合适的转发节点。同时，ADFR还通过估计节点问链路的 生存时间来限制转发消息的数量。大量仿真表明，ADFR使得消息能沿着目的节 点的运动方向复制转发，在减少网络开销的同时，进一步降低了消息投递延时。 现有的异步路由算法大多采用逐跳(hop．by．hop)转发模式，忽视了容迟／ 容断网络中存在的部分连续路径(partialmulti．hoppath)，错失了许多更好的转 发机会。本文在研究ADFR的基础上，针对节点分布不均的容迟／容断网络，提 出了混合式路由算法HDFR。HDFR结合同步路由协议DSR和异步路由算法 ADFR，通过利用部分连续路径，提高了消息投递率。 容迟／容断网络中路由算法的性能受链路生存时间和缓存容量影响，节点通 常需要对消息转发或丢弃的顺序进行调度。针对这一问题，我们采用多指标决策 理论，提出了基于权重的消息传输和丢弃调度算法。该算法综合考虑了容迟／容 断网络中影响消息投递的多种因素，能合理分配消息传输或丢弃的优先级。 关键词：容迟／容断网络，路由算法，资源约束，方向转发，消息调度 ABSTRACT and TolerantMobileAdHoc anew DelayDisruption Network(DTN)isapproach towirelessnetworksthat lackcontinuousnetwork may connectivity．Thekey featureofaDTNfromaMobileAdHoc that distinguishing Network(MANET)is be there nevera end-to—end sucha is unstableand may complete path，or pathhighly or ithas no breaksoonafter beendiscovered．Sinceend-to—end maychange routing existsmostofthe in MANET pathes timeDTN，conventionalroutingprotocols failinthis is to (synchronousrouting)wouldcontext．Therefore，itnecessarystudy and the of