DTN网络路由算法研究

容迟网络(DTN)的主要特点是没有固定的端到端传输路径。本文主要是对最新出现的几类DTN路由算法进行研究,介绍了各种路由算法,并对其优缺点进行分析,并且给出了衡量DTN网络路由算法的评价标准。     

DTN中基于时间因素的拥塞感知路由算法

为了解决散发等待路由算法中,中继节点的选择存在盲目性的问题,提出一种基于时间因素的拥塞感知路由算法CARA。该算法考虑时间因素对转发概率的影响,改进Prophet算法中的转发概率。根据改进的转发概率选择中继节点,动态分配报文转发数目,并以拥塞感知自适应的方式实现拥塞控制的优化。仿真结果表明,CARA算法和网络投递率及延迟表现最好的CS-DTN算法相比,投递率提高了10.21%,延迟降低了7.05%,同网络开销表现最好的BSW算法相比,开销降低了8.16%。     

基于车载移动模型的DTN网络路由技术

从一体化联合作战出发,引出通信链路抗毁性、健壮性的重要性。分析造成网络中断和延迟的原因,建立基于典型的战车行进以及演习模式的“集结-展开”容迟容断网络移动模型,提出一种基于作战计划时间表精确物理位置信息结合信道状态信息的预测相遇机会路由算法,极大改善了网络消息投递率和延时。     

DTN网络路由技术研究综述

延迟/中断容忍网DTN(Delay/Disruption Tolerant Network)是一种与传统IP网络有本质区别的新型网络,适用于难以形成稳定端到端连接链路的通信环境。首先分析DTN网络的特性,然后描述DTN路由技术的分类方法,并从有无基础设施辅助的角度对各种DTN路由技术进行总结分析。最后介绍DTN路由技术的评价指标和评估方法,展望未来DTN路由技术的发展。     

基于DTN的复杂深空通信网络拓扑分析

针对当前延迟/中断容忍网络研究中复杂深空通信场景下网络评估的不足,提出了一种复杂深空通信网络评价方法.方法 以网络性能及服务能力为评价指标,对中科院空间中心新提出的复杂深空通信网络——通用行星际通信网络进行网络拓扑分析.先从网络可通信时间、通信容量和网络时延等方面分析得出综合性能最优的网络拓扑,再从网络通信容量和中继节点存储器容量等方面分析网络的服务能力,结果表明上述网络能够满足"好奇号"火星探测的任务需求,证实了复杂深空通信网络评价方法的有效性,为以复杂网络为场景的延迟/中断容忍网络研究提供了网络评估依据.     

DTN体系结构及关键技术研究综述

中断/延迟容忍网络(Disruption/ Delay Tolerant Network,DTN)是从Ad-hoc网络中抽象出来的一种全新的网络模型。与传统的无线移动自组织网络不同,该网络模型的应用场景具有高延迟、易中断等特点。高延迟、易中断的网络环境被称为受限网络。DTN作为一个针对受限网络的新兴研究领域,使用特殊的“存储-携带-转发”模式进行数据传递,以对抗受限网络中的高延迟和易中断带来的影响。它的发展将对未来军事战争、航天通信、抢险救灾等诸多场景提供更为可靠的通信保证。文中分析了DTN体系架构及其特性,研究了DTN路由协议并指出其适用的场景,最后总结了DTN研究中遇到的难点问题,并指出未来研究需要关注的方向。     

DTN中基于Epidemic路由的拥塞控制策略研究

DTN(Delay Tolerant Network)网络具有间歇性连接、存储容量有限等特点,因而极易耗尽有限的网络资源,导致网络拥塞,降低网络性能。针对这个问题,在Epidemic路由算法基础上提出一种基于消息冗余度和节点缓存空闲率的拥塞控制策略RBCCS(message redundancy and node buffer residual rate-based congestion control strategy)。该策略要求发送节点以本身缓存空闲率为阈值,只将消息递交给缓存空闲率大于该阈值的邻居节点,避免盲目洪泛。此外,提出综合考虑消息生存时间、消息已转发次数和消息接收时刻的消息冗余度的概念。根据消息冗余度来优化缓存管理策略,拥塞发生时,冗余度大的消息被率先丢弃,使得拥塞节点获得足够容纳新消息的空间。仿真结果表明,应用该策略的Epidemic路由算法能使平均时延降低6.8%,消息递交率提升15.8%,开销率降低14.4%。     

延迟/中断容忍网络技术在载人登月通信中的应用研究

针对未来构建天地一体化空间网络的需求,分析了载人登月网络的特点以及目前地面网络广泛应用的TCP/IP协议应用于载人登月网络所遇到的一系列问题;针对这些问题,提出了使用延迟/中断容忍网络(Delay/Disruption Tolerant Network,DTN)体系来构建载人登月网络的设想,并设计了载人登月网络协议体系架构;最后通过在测试平台上进行真实的文件传递试验来对基于DTN技术的载人登月网络进行性能仿真,并对利克里德传输协议(Licklider Transmission Protocol,LTP)的参数进行理论上的优化分析;仿真结果表明,在地月信道误码率较高的情况下,采用LTP segment大小为400 Bytes,相比于LTP segment大小为1400 Bytes、800 Bytes和100 Bytes,分别提高了17540 Bytes/s、4160 Bytes/s和47000 Bytes/s的有效吞吐量。     

基于DTN的空间网络互联服务研究综述

空间通信需求的迅猛增长促使空间通信向网络化和天地一体化的方向不断发展.空间网络具有子网异构、网络拓扑不断变化、链路传输延迟大、链路误码率高等特点.TCP/IP网络协议族需要连续稳定的网络连接和较短的传输时延,空间网络不能满足这些条件,因此相关协议不能直接应用于空间网络.延迟/中断容忍网络(delay/disruption tolerant network, DTN)是一种通用的面向消息的覆盖层网络体系结构,能够适应空间网络的特点,是实现空间网络互联的有效连接方式.首先阐述了DTN应用于空间网络互联服务(space internetworking service, SIS)的体系结构,分析了组成要素和工作模式,包含协议栈构成、消息转发机制、命名与寻址机制等,介绍了支撑空间DTN应用的LTP(licklider transmission protocol)协议,并给出了火星探测场景实例;然后针对路由机制、安全机制和服务质量控制3个重点研究方向,阐述了关键技术和进展情况,分析了存在的问题和下一步的研究方向;然后介绍了相关的开发、实践和飞行验证项目;最后分析了在中国开展基于DTN的SIS研究及应用前景.     

现代通信技术在高速公路中的应用和发展

在漫长的历史时期里,人们都是通过最原始的方式—人力,畜力进行交流,但是随着现代通信技术的发展,我们的生活发生了翻天覆地的变化,最明显的就是我们的生活节奏的加快。本文就现代通信技术的发展对高速公路的发展的影响为切入点进行阐述,将文章分成个部分,分别是我国高速公路行业现状,亟待解决的问题,现代通信技术在高速公路行业中的应用,高速公路在通信技术方面的未来的发展方向。     

基于平均传递概率的容迟网络路由算法的设计

为了提高容迟网络的传递率、降低传输延迟、对节点缓存进行更有效的管理, 结合已有的PROPHET和Spray and Wait算法, 提出了一种基于平均传递概率的容迟网络路由算法RAB-ADP。在该算法中设置了一个与时间有关的平均传递预测概率参数进行消息转发的决策, 解决了PROPHET算法容易产生路由抖动的缺点。算法综合利用了复制和知识两个属性, 采用{MOPR; FIFO}队列策略组, 通过消息传送完毕的ACK确认信息进行缓存管理和网络中冗余消息副本的删除。仿真实验表明, 该算法在节点缓存大小不同以及网络中节点数目不同的两种情况下, 传递率和路由开销比率的性能均优于其他经典路由算法。     

DTN网络中ED算法的分析与改进

详细研究了延迟容忍网络（DTN）的一种确定性路由算法-ED（Earliest—Delivery）,分析了其计算延时开销函数,并在此基础上充分考虑了传播延时、节点之间链路的连接规律,引入链路连接状态表来选取璐由决策时刻,优化延时开销的计算。实验结果表明,改进后的ED算法可以有效地降低延时,提高路由成功率。     

DTN拥塞控制研究进展*

容迟容断网络（DTN）专注于解决星际网等下一代网络的数据传输,拥塞控制是其核心问题之一。传统的TCP拥塞控制机制不适用于具有延时长且抖动严重、连接频繁中断、非对称数据流、资源受限等特征的DTN网络,特别是保管传递模式不同于尽力而为服务模型,给拥塞控制机制带来了新的挑战。分析了应对这些挑战已提出的方案,基于节点级拥塞、链路级拥塞和区域级拥塞分别阐述各方案基本思想及其之间的关系,最后进行了总结并给出了DTN拥塞控制技术未来的研究方向。     

DTN中基于节点价值的效用路由算法

为了解决延迟容忍网络(DTN)中传统路由算法中消息被分配的网络资源不均衡及节点负载不均衡问题,结合消息效用值提出了一种基于节点价值的效用路由算法。算法根据动态改变的消息效用值选择最高优先级的消息(具有最小TTL和到目的节点最短距离的消息)进行转发,以使得为每个消息分配的网络资源相对均衡;同时,根据节点的价值(与节点速度和剩余缓存有关)选择下一跳节点,以平衡每个节点的负载;另外,算法还采用了一定的消息管理机制及时清除缓存空间。通过仿真实验及性能分析表明,该算法在传输成功率、传输延迟和网络开销上都有明显的改善。因此,通过充分利用网络资源提高了算法的整体性能。     

用于延时可容忍网络的增强型MED路由算法

最小预期时延(MED)是一种典型的延时可容忍网络(DTN)路由算法,其现有的改进算法MED-PC能有效地提升性能,但后者事实上加强了节点先验知识假设,缩小了应用范围,并引入过大的计算开销。该文针对以上问题,提出了一种新的改进算法——AMED。实验表明,AMED在维持前提假设不变的情况下,取得和MED-PC相当并明显优于MED的性能,而计算量和MED相当,明显小于MED-PC。     

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.     

基于委托转发技术的延迟容忍网络组播路由算法*

针对延迟容忍网络中的组播路由问题,提出了一种基于委托转发技术的组播路由算法。该算法是在详细分析组播路由设计需求的基础上,结合延迟容忍网络中节点移动特性,对委托转发技术中节点属性值和节点对转发标准进行重新设计。其节点属性值是面向组播会话的,节点对转发标准是动态适应网络状态的。仿真结果表明,相比于其他基于复制方式的组播路由算法,该算法具有更好的性能,尤其是在对网络开销的控制方面,因此,更适用于延迟容忍网络。     

DTN中基于节点综合性能的自适应喷射等待路由算法

延迟容忍网络(delay tolerant network, DTN)中,由于网络拓扑频繁变化,端到端之间不存在稳定的链路,如何选择合适的中继节点进行消息转发,使消息在较短时间内交付到目标节点是DTN中研究的关键问题之一.针对现有路由算法中继节点选择的盲目性以及对消息副本的分发缺乏合理控制的问题,提出一种基于节点综合性能的自适应喷射等待路由算法(adaptive spray and wait routing algorithm based on comprehensive performance of node, CPN-ASW)：在Spray(喷射)阶段引入节点相似度指标来衡量节点间运动轨迹的相似程度,根据节点相似度是否超过给定阈值采用不同的中继节点选择策略,确定中继节点后,按照节点相对效用值自适应分配消息副本数量;在Wait(等待)阶段实现主动转发,将消息转发给到目标节点投递预测值更高的中继节点.实验结果表明,与Epidemic,Spray and Wait (SaW),EBR,PBSW这4种算法相比,CPN-ASW算法能够有效提高消息投递率,降低网络开销和平均时延.     

基于半马尔科夫过程的DTN节点移动模型

节点移动模型对容延容断网络(Delay/Disruption Tolerant Networks,DTN)中路由算法性能有着重要影响.本文分析校园环境下学生所携带移动节点的运动特点,采用半马尔科夫过程模拟节点运动并建立相应的DTN节点移动模型,对模型进行仿真和分析,将仿真结果与随机路径点(RandomWay Point,RWP)模型及实际路径信息进行对比,可以看出半马尔科夫过程模型能够更准确地描述实际网络环境.