● 摘要
容迟网络(Delay Tolerant Networks)是近年兴起的一种新型网络体系,它旨在利用节点间相遇性机会,充分整合各种移动终端的计算资源与通信能力,以``存储-携带-转发"的模式实现数据的传输与共享。目前,具有通信和计算能力的便携式移动终端(比如:智能终端和平板电脑)大量普及,给容迟网络这种移动计算的发展和应用提供了沃土。该网络组网灵活便捷,且通信成本低,可以在野外通信、紧急救援等具有挑战性的通信环境中,提供感知、监测、收集、分发数据等提供信息服务,具有广泛的应用前景。该网络是当前移动网络中主要研究热点之一,受到广大学者的关注和研究。因此,对容迟网络的研究具有非常重要的理论价值和实际意义。
数据传输问题是容迟网络中主要的研究重点和热点之一,它受节点连接间断性、端到端时延大、节点资源受限等因素影响,面临着极大的挑战。有研究表明,容迟网络中节点具有社交关系,且节点移动不完全是随机的,表现出一定的规律性和偏好性。本文从社交关系的角度考虑容迟网络中数据传输的关键问题,研究如何利用社交关系帮助提高容迟网络中数据传输的效率和性能,其主要内容和成果可以概括为:
经分析和对比,验证了影响基于社交关系路由协议性能的关键因素。针对该因素,使用了一个连接度量标准来决定连接图中边的增加和移除,进而采用了一个基于密度的聚合方法生产所需的连接图。
在连接图上,使用一个分布式的社团发现算法探测节点间的重叠社团和跟踪社团的变化。同时,也使用一个桥节点发现算法,以节点自我推荐的方式标记位和移除位于社团之间的桥节点。在此基础上,提出了一个基于社团的路由协议,该路由利用社团将数据传输过程分成两个部分,并在不同部分采用不同的传输策略。实验结果表明基于社团路由协议能有效地提高数据传输效率和网络性能。
与已有关于节点自私性的研究工作不同,以尊重和允许自私节点表现自私性为出发点,设计了一种社交感知路由协议。该路由协议采用一种低成本方式评估节点相遇机会,进而联合节点自私性评估发生节点的发送能力。同时,采用``资源预留"的思想评估接受节点的接受能力。在此基础上,对数据传输过程中转发收益进行建模,优化所要转发的数据,使得每次连接的转发收益最大化。实验结果表明,与其它路由相比,社交感知路由协议在数据传输成功率、数据传输负载、数据传输平均时延和平均能耗等方面都有性能优势。
从社交关系和多属性角度考虑容迟网络中拥塞问题,设计一个基于多属性决策的拥塞控制机制。该机制使用一种多属性决策的方法对各个拥塞因素进行评估,进而利用拥塞因素评估数据对网络所产生的拥塞影响,以优化数据转发集,使得每次连接中被传输数据所产生的拥塞影响最小化。同时,该机制也利用拥塞因素对节点缓存进行管理,以降低网络拥塞级别。实验结果表明该拥塞机制能很好的处理网络拥塞,提高网络性能。
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