容滞网络中能量敏感的散发等待路由研究

如何更有效地利用节点有限的可用资源问题是容滞网络(DTN)研究的热点之一。为了解决容滞网络的散发等待路由的节能问题,提高网络的存活率,同时避免在转发报文时的随机性和盲目性,提出了能量敏感的散发等待(EnergyAware Spray and Wait,EASW)路由机制,利用节点剩余能量值来优化报文转发决策。仿真结果表明,与源端散发等待路由机制、二分法散发等待路由机制等相比,所提出的能量敏感的散发等待路由机制在平均投递率、平均时延等方面都有明显的改善。并且,EASW增大了网络的存活时间。

基于缓冲区占用率的DTN散发等待路由算法

传统容滞网络散发等待路由算法的节点副本数是确定的,使得获得节点的转发次数具有一定的盲目性,不能很好地适应网络环境,降低了递交率。针对该问题,研究节点的最终平均缓冲区占用率和副本数的关系,提出一种基于缓冲区占用率的路由算法。该算法由节点的最终平均缓冲区占用率动态调整初始化副本数。在节点的最终平均缓冲区占用率较低的情况下,增大报文的初始化副本数,以提高递交率,在节点的最终平均缓冲区占用率较高的情况下,减小报文的初始化副本数,以避免拥塞的发生。仿真结果表明,与二分法散发等待路由算法相比,当网络中节点的平均缓存占用率较低时,该算法能改善递交率和降低网络平均延时。当网络中节点的平均缓存占用率较高时,在改进递交率的同时,能降低整个网络的开销。

DTN中基于节点相遇规律的自适应散发等待路由

在容滞网络中,针对散发等待BSW(Binary Spray and Wait)路由协议在转发报文时具有一定的盲目性。提出将每个节点维护的路由信息由一维拓展到二维,并在该基础上研究节点的相遇规律,动态地调整报文转发策略,从而解决当前节点与信宿节点相遇概率较低的问题。实验结果表明,该算法与散发等待路由相比,在降低平均延迟的基础上,能有效改善报文的递交率。

容迟网络中基于节点能量考虑的混合散发与等待路由算法

容迟网络DTN是一个新兴的研究领域,这种网络中节点之间的连接时常发生中断并且难以预测,目前一个常用的解决办法是使用多拷贝路由。但是,考虑到网络中多数节点能量供应受限的特点,大量额外的消息拷贝传输会使网络中部分节点能量迅速消耗,直至节点停止工作,导致整个网络的路由性能快速下降。针对容迟网络中的散发等待路由算法[1],利用网络中不同节点在能量供应方面不同的特点,本文提出了混合散发等待路由算法。仿真结果表明,与二分法散发与等待路由算法相比,这种路由算法通过不同程度地利用各节点上的能量供应,在递交成功率、平均延迟方面能够取得较大改善。

DTN中概率选择的散发等待路由

目前的Internet体系结构和许多协议无法很好地适应延迟较高和间歇性链接的网络,这些网络有它们自己的专有协议,即聚束层协议,而不采用TCP/IP协议。为了实现这样的网络之间的互联,国际上提出了一种在端到端链接和节点资源都受限的新型网络体系和应用接口,即容迟网络(DTN)。文中主要讨论DTN网络的路由算法,在DTN路由算法中,蔓延路由和概率路由能提供较高的报文投递率,较小的投递延迟,但是开销很大。散发等待路由虽然具有较小的开销,但是投递率低、延迟较大,提出了投递效用的概念。在融合概率选择路由和散发等待路由的基础上,提出了具有概率选择的散发等待路由。通过仿真,与其它已有算法相比,显著提高了报文投递效用。

DTN中基于节点质量的自适应散发和等待路由

针对节点活动性的差异,给出了节点质量的定义,提出了基于节点质量的自适应散发和等待路由协议。该协议通过引入节点质量的观点来动态地转发报文拷贝数,从而避免了二分散发和等待路由协议在转发报文拷贝数时的盲目性。仿真结果显示,该协议更能够适应自组织状况下动态的网络拓扑,在改善报文递交率和延迟的同时能显著提高报文的递交效用、减小网络开销率。

DTN中基于二分散发和等待路由的自适应拥塞控制策略

针对二分散发和等待路由中报文被转发的特点,提出节点首先通过应答交换机制丢弃已被递交到信宿节点的报文,来减少网络中冗余报文的传输;当节点缓存完全占用又需存储新报文时,执行拥塞检测和拥塞避免操作,遍历缓存,找到缓存中拷贝数最小的报文将其丢弃(若此报文正在被传输则丢弃拷贝数次小的报文)直至有足够的缓存空间存储新接收到的报文。通过大量仿真实验及相关数据的分析与比较,说明该拥塞策略能显著提高递交率,减小开销,并对拥塞状况有更好的自适应能力。

DTN中基于转发概率的散发和等待路由

针对DTN中散发和等待路由中继节点的选择存在盲目性的问题,提出了一种基于转发概率的散发和等待路由协议R-SW.该协议采用"基于转发概率散发+控制拷贝数量"的原则,选择中继节点时进行转发概率的比较,只将报文转发给转发概率较大的中继节点;其次,转发报文数目根据转发概率动态确定,即转发概率高的节点获得较多的转发;另外,加入拥塞控制机制.使用NS2网络模拟软件对算法进行测试,结果表明:所提出的算法可以减少开销和时延,提高报文的投递率,适合在DTN中应用.