延遲容忍移動網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究.pdf

1、隨著低功率無線通信技術(shù)和集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了大量低成本、便攜的無線終端設(shè)備，這些無線終端設(shè)備以自組織的方式進行組網(wǎng)并進行數(shù)據(jù)交換。由于無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分布的稀疏性、節(jié)點自身的移動性以及節(jié)點能量消耗的不均勻性的影響，使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的連通是間歇性的，呈現(xiàn)出延遲容忍網(wǎng)絡(luò)的特征。本文的工作則是基于這種延遲容忍移動網(wǎng)絡(luò)的。
　　數(shù)據(jù)的收集和路由是延遲容忍移動網(wǎng)絡(luò)的基本功能之一。由于延遲容忍移動網(wǎng)絡(luò)具有間歇連通、對延遲較為容忍的特性，

2、傳統(tǒng)的路由技術(shù)難以直接應(yīng)用，必須結(jié)合具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用并考慮延遲容忍網(wǎng)絡(luò)的特性設(shè)計新的路由協(xié)議。本文則針對延遲容忍移動網(wǎng)絡(luò)中具體的三種應(yīng)用場景：延遲容忍移動傳感器網(wǎng)絡(luò)（ Delay Tolerant Mobile Sensor Network，DTMSN）、移動社會網(wǎng)絡(luò)（Mobile Social Network， MSN）和車載自組織網(wǎng)絡(luò)（Vehicle Ad Hoc NETwork，VANET），較為深入地研究了這三種網(wǎng)絡(luò)的路由問題，并

3、取得了一定成果。本文主要工作包括：
　?。?）在DTMSN網(wǎng)絡(luò)背景下，針對現(xiàn)有DTMSN網(wǎng)絡(luò)路由研究工作中假設(shè)節(jié)點始終處于工作狀態(tài)的不合理性，提出了一種帶周期性睡眠調(diào)度機制的路由協(xié)議（Periodic Sleeping-based DataroutingProtocol，PSDP）。現(xiàn)有的相關(guān)研究工作考慮的是數(shù)據(jù)傳輸成功率和傳輸開銷之間達到一個折中，為了獲得較高的數(shù)據(jù)傳輸成功率而犧牲了節(jié)點的能量，極大的降低了網(wǎng)絡(luò)生存時間。PSDP

4、協(xié)議在節(jié)點的能量消耗和機會連通性之間進行了折中，引入了節(jié)點的周期性睡眠機制以節(jié)省節(jié)點的能量。節(jié)點根據(jù)自身的傳輸概率和到Sink的距離，確定自己的睡眠時間。通過周期性的睡眠機制，PSDP協(xié)議能夠獲得很長的網(wǎng)絡(luò)生存時間以及可以接受的數(shù)據(jù)傳輸成功率和數(shù)據(jù)傳輸延遲。在更長的網(wǎng)絡(luò)生存時間內(nèi)，PSDP協(xié)議能夠收集更多的數(shù)據(jù)。
　?。?）在 MSN網(wǎng)絡(luò)背景下，提出了一種基于熱區(qū)的網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議（ Hot Area-based Routing Pr

5、otocol，HARP）。由于移動社會網(wǎng)絡(luò)具有一定的社會特征，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的移動符合一定的規(guī)律，因此可以利用這種社會特征或移動的規(guī)律性來輔助數(shù)據(jù)的傳輸和路由。HARP協(xié)議利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的聚集性而形成的熱點區(qū)域以及節(jié)點移動的規(guī)律性，給節(jié)點賦予了一個參數(shù)——區(qū)域訪問頻度，用于表征該節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中的活躍度。區(qū)域訪問頻度越高的節(jié)點具有更高的活躍度，也就有更高的可能性與目標節(jié)點相遇。針對網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點存在自私行為的現(xiàn)象，提出了 HARPS（HARP with

6、 Selfish nodes）協(xié)議，節(jié)點將依據(jù)對各自的貢獻度決定是否進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，以鼓勵節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。
　?。?）在 VANET背景下，提出了一種擁塞自適應(yīng)的動態(tài)路線規(guī)劃協(xié)議（Congestion Adaptive Trip routingProtocol，CATP）。針對現(xiàn)有車輛路線規(guī)劃方案中不能適應(yīng)當前交通擁塞的情況，CATP協(xié)議通過收集網(wǎng)絡(luò)中的交通信息對車輛行駛的路線進行動態(tài)優(yōu)化。在無需架設(shè)路邊基礎(chǔ)設(shè)施的前提下，車輛通過獲取