延時容忍網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近年來，無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展非常迅速，已經(jīng)逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠帧＜夹g(shù)的發(fā)展也推動著人們對新型的網(wǎng)絡(luò)進行研究，更多類型的無線網(wǎng)絡(luò)為了能夠適應(yīng)新的應(yīng)用場景而出現(xiàn)，如星際網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、野生動物監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)等等。在這些新型的無線網(wǎng)絡(luò)中，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸所依賴的端到端連接通常是不穩(wěn)定的，這就提出了如何在這樣的網(wǎng)絡(luò)中進行可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)男聠栴}。為了解決這一問題，延時容忍網(wǎng)絡(luò)的概念應(yīng)運而生。
　　 延時容忍網(wǎng)絡(luò)是一系列的端到端連接不穩(wěn)定

2、的網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)稱，它采用了“存儲-等待-轉(zhuǎn)發(fā)”模式來進行數(shù)據(jù)傳輸。隨著延時容忍網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的場景越來越多，延時容忍網(wǎng)絡(luò)也在逐漸成為學(xué)術(shù)界的研究熱點，研究者們提出了許多新的技術(shù)以保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，這些技術(shù)包括了新的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議、新的路由算法、新的傳輸層協(xié)議、Bundle 層協(xié)議等等。
　　 本論文在國內(nèi)外延時容忍網(wǎng)絡(luò)的已有研究成果的基礎(chǔ)上，深入研究對于延時容忍網(wǎng)絡(luò)的性能有著決定性作用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議、路由算法以及Bundle 層協(xié)議這

3、幾項關(guān)鍵技術(shù)。論文的主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點如下：
　　 1.回顧延時容忍網(wǎng)絡(luò)發(fā)展至今的歷程，對一些基于延時容忍網(wǎng)絡(luò)的科研項目進行充分調(diào)研，總結(jié)近年來學(xué)術(shù)界和工業(yè)界對延時容忍網(wǎng)絡(luò)進行的研究工作，分析現(xiàn)有延時容忍網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵的幾項技術(shù)，如Bundle 層技術(shù)和延時容忍網(wǎng)絡(luò)中的研究熱點路由算法，發(fā)現(xiàn)其中的不足。
　　 2.提出適合于分簇延時容忍網(wǎng)絡(luò)的新的TDMA 時隙分配算法EASA。
　　 EASA 采用動態(tài)決定幀長，根據(jù)

4、簇內(nèi)每個節(jié)點的不同數(shù)據(jù)傳輸要求進行動態(tài)的時隙分配，通過這種方法提升網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的帶寬利用率。進行了不同場景內(nèi)的一系列實驗，實驗結(jié)果驗證了EASA 在延時容忍網(wǎng)絡(luò)中對網(wǎng)絡(luò)性能的提升效果。
　　 3.提出一種新的延時容忍網(wǎng)絡(luò)廣播路由算法AEBP。AEBP 借鑒了延時容忍網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)有的廣播路由算法，使用自適應(yīng)閾值選取技術(shù)和依據(jù)跳數(shù)等參數(shù)衰減的方法，能夠顯著降低延時以及廣播時的網(wǎng)絡(luò)開銷。在多個不同場景的仿真實驗結(jié)果表明，AEBP 相比傳統(tǒng)的泛洪

5、算法能夠大大的降低數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)，而相比EBP等算法能夠很好的提升數(shù)據(jù)包到達率，能夠從整體上提高網(wǎng)絡(luò)性能。
　　 4.提出一種新的Bundle 層數(shù)據(jù)包丟棄策略HWDP。通過仿真實驗，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)包丟棄策略在延時容忍網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下無法滿足網(wǎng)絡(luò)需求。為了解決這一問題，HWDP 使用收集歷史信息、分析數(shù)據(jù)包到達目的地的概率等方法來確定數(shù)據(jù)包權(quán)值，并通過比較緩存內(nèi)部數(shù)據(jù)包的權(quán)值來決定應(yīng)當(dāng)丟棄哪個數(shù)據(jù)包。仿真實驗表明此HWDP能夠提高網(wǎng)絡(luò)的