容迟网络路由技研究.pdf

容迟网络路由技术研究 摘 要 NeMork)是一种通用的、面向消 延迟容忍网络(简称容迟网络，Delay．T0ler锄t 息的、可靠的网络体系结构，用于支持具有间歇性连通、高延迟、低数据传输率 等通信特征的不同网络的互联和互操作。容迟网络适用于全球移动网、卫星通信 网、长距离无线链路、水下声学调制通信、自由空间光通信、军用Ad．Hoc网、 传感器网等多种网络模型，有着很强的理论研究和实用价值。 本文以容迟网络的路由算法为主要研究对象，综述了容迟网络的技术背景和 协议框架，在借鉴Ja恤等人提出的信息库概念的基础上，结合容迟网络的体系结 构特点，对已有的路由算法进行了分类研究。根据使用信息库的不同，这些路由 算法有着各自的优缺点和适用环境。本文对这些算法的优缺点做了详细的分析和 描述。 Env的姗∞t)网络模拟器的原 进而，本文介绍了oNE(opp咖nisticNe咐。曲g 理，并利用oNE平台提供的仿真方法，实现和对比了目前容迟网络的5种主要 路由算法。通过仿真结果，可以发现节点的缓存，即信息库的大小，对于网络性 能有重要的影响。当然，无限增加节点缓存是不可能的。因此，本文提出了通过 在网络中增加静态信息库节点的方式，来提高整个网络信息库的大小，从而提高 容迟网络路由性能的改进方案。即在增加静态信息库节点的基础上，静态信息库 ￡ 节点采取协助转发负载轻的节点、负载重的节点和所有节点三种转发策略，参与 到容迟网络的路由过程中。并且，本文在饼忸模拟器上实现了改进路由方案， 并进行了性能对比。 本文主要工作包括： (1)对容迟网络的主要路由算法进行介绍和比较。本文从信息库的角度出 发，对于使用不同信息库的主要路由算法进行总结和比较，包括Epiderllic、 本文在oNE模拟器的基础上，比较了上述5种容迟网络路由算法的性能。 (2)提出了通过增加静态信息库节点，来扩充容迟网络信息库的路由方案。 节点缓存越大，消息的成功转发率越高，然而无限增加节点缓存是不可以的，本 文提出通过增加静态信息库节点的方式，扩充整个容迟网络的信息库的大小的改 进路由方案。静态信息库节点采取协助转发负载轻的节点、负载重的节点和所有 节点等三种转发策略参与到容迟网络的路由过程中。本文在oNE模拟器的基础 上实现了所提出的改进路由方案。ONE模拟器的仿真实验结果表明，三种转发 策略相较于SprayAndwait算法，均能有效提高容迟网络的传输成功率；就传输 成功率和时延两个性能指标综合考虑的话，静态信息库节点协助转发负载轻节点 的路由策略取得了最好的效果。 关键词：延迟容忍网络，路由算法，路由协议，信息库，oNE Il RESEARCHFORTECHN1 0UEOFROUTI NG l N DELAY—TOLERANTNETWORK ABSTRACT a architecnlre Delay-T01eraIltNet、vork(DTN)iscommon，message—orieIlted，stable toco加eCtnet、)l，orkswith and10wdatarate．Itissuitablef斫terres蛹al hi曲lateIlcy mobile networks，satelliteCommunications，Verylong-dist锄ce tion acoustic using modulationinwat％6船-spaceoptical Ad-Hoc netwofks觚dsoon．Itisvaluableforbotll n嘶Ⅳofks，sensor