容延容断网络路由技术

作为一种新型的体系结构,容延容断网络(delay/disruption tolerant network,简称DTN)近年来得到了广泛的研究与应用.由于其面临的应用环境极为特殊,传统网络的路由协议无法适用于DTN,各种针对DTN的路由技术相继提了出来.在对DTN路由进行形式化分析以后,提出了路由技术的分类方法,然后着重分析并比较了当前一些较为重要的路由技术的核心路由机制和特点.最后总结DTN路由技术的研究现状以及存在的问题,指出未来路由研究的重点.     

容迟容断网络路由协议研究

容迟容断网络近年来得到了广泛的研究和应用.容迟容断网络中源节点和目的节点之间不存在持续稳定的端到端路径,因而传统网络的路由协议无法适用于容迟容断网络.为了完成容迟容断网络消息传输,采用基于存储-转发的路由机制.容迟容断网络路由协议性能受链路生存时间、节点缓存大小以及网络中节点移动模型等影响.对容迟容断网络路由协议的研究和进展进行了较为深入的探讨,对主要路由协议的性能进行了比较,并总结了未来的研究方向.     

水声信道容延容断网络系统设计与实现

水声通信传感器网络是实现海洋环境监测的重要手段,但由于水声信道存在长时延、易中断特性,为传感器网络的设计和应用带来巨大挑战。设计了一个容延容断网络系统用于实现监测节点间的通信及组网功能。针对监测数据的不定时传输需求,设计的同步方式可准确实现数据帧检测;针对水声信道特点,对网络体系各层级进行设计与实现以适用于水下环境。实验结果表明,系统在1 km处误码率低于[10-3]并能够实现网络自组织,可应用于实际水下监测环境中。     

容迟容断网络中基于模型的动态路由算法

通过对容迟容断网络中无拓扑信息路由算法进行分析,提出了基于模型的容迟容断网络动态路由算法.针对节点位置信息事先难以确定的特点,动态更新节点到访概率及相遇概率,并在此基础上自适应选择中继节点.对所提算法进行了仿真实现和性能分析.结果表明,基于模型的容迟容断网络动态路由算法不仅可以提高报文递交率并降低平均传输延时,而且可以避免产生大量冗余报文副本.     

基于多队列自适应的DTN传染路由算法

传染路由是DTN中一类较简单的基本路由算法.针对DTN网络环境易变的特点及传染路由的不足提出多队列自适应传染路由,采用多队列方式管理存储空间,利用效用函数对队列内信息进行排序,针对不同队列及网络情况采用相异的转发机制,从而降低网络负载率、提高传输率并降低传输时延,同时可提供简单的QoS.仿真证明本算法优于路由算法Spray andw ait和MaxProp.     

基于节点相似性的容延/容断网络路由算法

针对容延/容断网络(DTN)网络的时延高、割裂频繁,以及节点缓存和能量受限等网络特性,为提高容延网络的传输率,同时降低网络开销和网络时延,提出了一种基于节点相似性的容延网络路由算法(RABNS)。该算法利用历史相遇信息预测节点未来相遇概率,并且把历史相遇的节点录入为集合,利用集合的交集运算来评估一对相遇节点的相似性,并以此为判定条件控制网络中的副本数量。在模拟器The ONE上采用RandomWaypoint运动模型进行仿真,其中RABNS在消息投递率方面优于PROPHET,网络负载约为PROPHET的50%,较大程度上提高了网络资源利用率;平均时延稍高于Epidemic但低于PROPHET,节点缓存空间大小对算法的平均跳数影响不大,且RABNS的平均跳数约为PROPHET的一半。仿真结果表明,RABNS能有效地限制消息洪泛,获取更高的消息投递率、更低的网络开销和数据时延,因此尤其适用于节点存储空间有限的DTN环境和具有群居特性的社交容延网络中。     

基于历史相遇概率的容迟容断网络主动拥塞控制算法

为了解决容迟容断网络(DTN)由于节点拥塞造成网络阻塞的问题,提出了一种基于历史相遇概率的主动拥塞控制算法。该算法提出了参考概率这一概念,可以通过节点的拥塞程度动态调整参考概率的大小,进而控制消息的转发条件,以达到对节点拥塞的避免与控制作用,并且在网络资源出现空闲时,可以提升空闲资源的利用率,提高整个网络的传输效率。仿真结果表明,该算法提高了整个网络的递交率,降低了负载比率及消息丢失率,在实现主动拥塞控制的同时也提升了网络的传输性能。     

基于历史相遇概率的容迟容断网络主动拥塞控制算法

为了解决容迟容断网络(DTN)由于节点拥塞造成网络阻塞的问题,提出了一种基于历史相遇概率的主动拥塞控制算法。该算法提出了参考概率这一概念,可以通过节点的拥塞程度动态调整参考概率的大小,进而控制消息的转发条件,以达到对节点拥塞的避免与控制作用,并且在网络资源出现空闲时,可以提升空闲资源的利用率,提高整个网络的传输效率。仿真结果表明,该算法提高了整个网络的递交率,降低了负载比率及消息丢失率,在实现主动拥塞控制的同时也提升了网络的传输性能。     

DTN中基于位置信息的喷射路由算法

针对容延容断网络(Delay/Disruption Tolerant Networks,DTN)不包含持续端到端连接、高传输时延及节点资源受限的特点,提出一种新的基于位置信息的喷射路由算法.该算法通过与GPRS网络结合形成平行网络结构,将GPRS作为DTN的一个通信频道以辅助路由,利用通信频道中已知的节点位置信息弥补DTN缺乏网络拓扑知识的不足,根据节点接触时的相遇角度调整Spray策略,减少无效信息副本的产生,Spray阶段完成后根据当前节点、目标节点及目的节点的位置和速度信息进行单副本路由,从而使传输过程中的信息路由具有方向性和目的性,减少对网络资源的消耗,降低传输时延并提高传输率.仿真结果表明本文所提出的算法是有效可行的,综合性能优于典型DTN路由算法Spray and wait和MaxProp.     

基于DTN历史队列预测的单播路由算法

容迟容断网络（delay tolerant networks, DTN）具有连接频繁间断、高延迟、高误码率、高丢包率等特点。良好稳健的路由算法是提高消息转发成功率、降低延迟和能耗、提高DTN通信能力的重要因素。为此设计了一种基于历史队列预测的单播路由算法（earliest deliver based on historical orderliness prediction, EDHO）。仿真结果表明该算法可有效地提高DTN消息传递的可靠性。     

延迟/中断容忍网络安全机制综述

作为一种新型体系结构,延迟/中断容忍网络(DTN)近年来得到了广泛的研究与应用.由于其面临的应用环境极为特殊,DTN中存在着资源耗尽、数据安全、分片认证及隐私保护等诸多特有的安全问题.对上述安全问题进行了深入分析,并对解决这些问题的安全机制的最新研究成果进行了分类与评述,最后对DTN网络安全研究方向进行了展望.     

一种基于好友簇的社交网络中的时延容忍路由协议

社交网络是一种以便携式移动通信设备为节点的无线网络,通常由于其规模较大、结构复杂并且拓扑变化频繁,而成为时延容忍网络的一个典型应用场景。通过分析社交网络的特性,构建了基于好友群组的网络拓扑模型,并基于该模型,提出了一种基于簇结构的时延容忍路由协议。通过实验证明了该路由协议可以在保证较高路由性能的前提下有效控制由于数据副本传染造成的对网络资源的消耗。     

容迟网络多副本路由技术研究

容迟网络作为移动自组网和传感器网络的最新发展形式,在智能公路、生物监测、卫星通信、乡村通信、个人信息交换等领域具有十分广阔的应用前景。容迟网络路由设计是一个富有挑战性和前景的新兴研究领域,首先介绍容迟网络路由技术的基础及其分类,然后对其中的多副本路由算法进行深入研究和比较,最后结合该领域当前研究现状,对未来研究容迟网络多副本路由算法进行总结和展望。     

容迟与容断网络中的路由协议

作为一种新型的端到端存储转发网络体系结构,容迟与容断网络(delay and disruption tolerant network)具有间歇连接、频繁割裂、时延极高、非对称的数据速率、较高的误码率、异构互连等特点,传统的Internet、移动Ad Hoc网络和传感网的路由协议难以有效应用在容迟与容断网络中,容迟与容断网络路由面临新的挑战.在简要介绍了容迟与容断网络的基本特性和路由协议设计挑战之后,提出了路由协议评估指标.然后从单播路由、组播路由和选播路由3个方面介绍了容迟与容断网络路由协议的研究进展,最后对主要路由协议进行了综合比较,并指出了未来的研究方向.     

一种基于水声DTN网络的QoS路由算法

以鲸鱼作为DTN移动节点,研究水声特殊环境下的网络QoS路由。针对网络能量和带宽受限的情况,提出一种基于节点移动模型的QoS路由算法。理论分析和实验表明,该算法在丢包率、能量消耗以及时延方面达到了设计的预期目的。本工作对保护濒临灭绝的鲸鱼、实现海洋观测及资源勘探等方面具有重要的意义。     

空间延迟/中断容忍网络的接触图路由研究综述

基于覆盖协议和存储-携带-转发范式的延迟/中断容忍网络（delay/disruption tolerant network,简称DTN）被认为是应对空间环境挑战（如长延迟、间歇性连接等）的有效解决方案.接触图路由（contact graph routing,简称CGR）是一种利用空间DTN网络拓扑的先验知识来计算路径的动态路由算法.首先介绍了CGR的基本原理和算法过程,并给出了相关术语的定义及相应计算公式;然后,从路由环路避免、计算效率、路由准确性、拥塞控制、机会性扩展和异常处理方面总结了现有的CGR改进工作;接下来概述了已经进行的评估DTN协议栈和CGR适用性的代表性实测实验,并通过GEO/MEO/LEO卫星网络仿真实验,对比评估了CGR算法与多层卫星路由算法（multi-layered satellite routing algorithm,简称MLSR）的性能差异;最后给出了CGR的未来发展方向,包括扩展块CGR （CGR-extension block,简称CGR-EB）和缓存CGR （cache-CGR,简称C-CGR）整合、机会CGR、CGR向大型网络的扩展、服务质量保障CGR和接触计划描述方法改进等.     

基于大功率消息广播的DTMSN路由机制

提出一种基于基站大功率信号广播的延迟容忍移动传感器网络消息路由机制(High-power Broadcasting based Routing scheme,HBR)。该机制使用两个通信频率f₁ 和f₂,基站以恒定大功率在频率f₁上广播已经接收到的消息,网络中传感器节点根据基站广播信息计算自身转发概率并清理冗余消息副本,节点间利用频率f₂进行通信。为进一步提升网络性能,HBR优先传输转发阈值(M)小且生存时间短的消息,并合理进行消息队列管理。仿真结果表明,与几种经典的路由机制相比,HBR在消息传输成功率、传输延迟方面有着一定的优势。