機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中基于移動特征的效用轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和科學(xué)研究的需要，機(jī)會網(wǎng)絡(luò)（Opportunistic Networks）應(yīng)運(yùn)而生。機(jī)會網(wǎng)絡(luò)不滿足傳統(tǒng)移動自組織網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的一些基本假設(shè)，它呈現(xiàn)出高延遲，低傳輸成功率以及不穩(wěn)定的端到端鏈接等特征，因此傳統(tǒng)移動自組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不能很好的運(yùn)行在機(jī)會網(wǎng)絡(luò)上。機(jī)會網(wǎng)絡(luò)可以廣泛應(yīng)用于傳感器網(wǎng)絡(luò)、軍事無線自組織網(wǎng)絡(luò)、外來媒體網(wǎng)絡(luò)、陸地移動網(wǎng)絡(luò)等多種應(yīng)用場景。目前對于機(jī)會網(wǎng)絡(luò)的研究還處于起步階段，其中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信是機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中具有挑戰(zhàn)

2、的一項(xiàng)研究工作，而轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議又是其過程中的一個重要部分，直接影響著機(jī)會網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸性能的優(yōu)劣。因此對轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議的研究與設(shè)計(jì)是一個很重要的內(nèi)容。本課題來源航空科學(xué)基金，研究機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議。
　　本文首先闡述了機(jī)會網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)與應(yīng)用。由于機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間的鏈路時斷時連，缺乏完整的連通，這種苛刻的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境使得保證網(wǎng)絡(luò)消息高效、可靠的轉(zhuǎn)發(fā)控制等工作成為首要問題，因此針對轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議的研究引起了研究人員的廣泛關(guān)注。本文接著對機(jī)會網(wǎng)絡(luò)常用的移

3、動模型進(jìn)行了介紹，根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)策略的不同將機(jī)會網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議進(jìn)行分類和介紹。
　　在現(xiàn)有應(yīng)用于機(jī)會網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)控制策略的基礎(chǔ)上，本文根據(jù)隨機(jī)移動模型下節(jié)點(diǎn)的移動并非呈完全隨機(jī)狀態(tài)這一特點(diǎn)，提出了一種基于移動特征的效用轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議(BMCU)，該協(xié)議首先抽取出節(jié)點(diǎn)的移動特征相似度和活躍度，以熵權(quán)法度量節(jié)點(diǎn)在一段時間內(nèi)的平均活躍度，以此來表示節(jié)點(diǎn)作為潛在中繼的概率，并運(yùn)用移動范圍自感知的方法計(jì)算相似度，最后以節(jié)點(diǎn)的活躍度和當(dāng)前剩余能量來計(jì)算節(jié)點(diǎn)

4、的效用值，通過這兩個移動特征對副本的擴(kuò)散和收斂分別進(jìn)行抑制，在傳輸率最大化，延時最小化以及網(wǎng)絡(luò)資源消耗最小化之間取得一個較優(yōu)的折中。仿真實(shí)驗(yàn)表明，根據(jù)移動特征建立效用函數(shù)，能夠選擇更為合適的下一跳中繼節(jié)點(diǎn)，減少不必要的轉(zhuǎn)發(fā)，進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)中的資源消耗，從而提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。
　　由于節(jié)點(diǎn)本身資源受限等特點(diǎn)，在多副本的轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議中，當(dāng)節(jié)點(diǎn)的緩存溢出時對與新的消息采取丟棄策略，該過程造成了某些消息將無法被傳遞至目的節(jié)點(diǎn)，從而降低了傳輸