延迟容忍网络中拥塞控制算法分析

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。延迟容忍网络中拥塞控制算法分析　　摘要：先引入延迟容忍网络中拥塞控制的概念与基础知识，其中介绍了几种常用的拥塞检测方式和拥塞研究方向，然后重点介绍了3种拥塞控制算法的实现并在仿真平台下对这3种算法进行仿真分析，最后对延迟容忍网络中拥塞控制算法的发展前景进行了展望。　　关键词：延迟容忍网络；拥塞控制算法；拥塞检测　　中图分类号：文献标识码：A文章编号

2、：1005--0012-05　　0引言　　延迟容忍网络[1-2]是一种数据在传递过程中存在长时延或可变时延、间断连接的新型无线网络，随着DTN应用场景的广泛使用，其成为了国内外计划大力发展的领域。与DTN紧密相关的一些领域，如在开拓太空方面采用的卫星网络、星际网络等通信网络；在灾难预防、环境监测等领域采用的稀疏Ad为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资

3、源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。Hoc网络与传感器网络；战争中立体化的通信网络等都是DTN未来研究发展的趋势，其中拥塞控制是DTN发展的关键技术之一[3]。大部分传统网络都是在端到端传输控制协议基础上进行拥塞控制，拥塞控制的常用窗口机制为慢启动、拥塞避免、快速重传、快速恢复、选择性应答等，与传统网络的拥塞控制不同，DTN中不存在固定端到端的连接，所以传统的拥塞控制不适用于延迟容忍网络。针对上述问题，国内外

4、研究人员在DTN拥塞控制方面进行了相关研究。文献[4]综合考虑多个属性特征，进而合理地选取下一跳转发节点，以达到拥塞控制的目的，但是其并未考虑节点下一时刻的拥塞状态，数据将因节点状态变化而被丢弃，从而降低网络性能。在网络中存在自私节点的假设条件下，文献[5]设计了多路径并行数据转发方式，以达到减轻链路负载并激励自私节点数据转发的目的，然而，其忽略了节点所在区域中各节点的拥塞状态。文献[67]利用邻居节点剩余缓存转移本地节点缓存中的部分数据以有效地控制拥塞，然而，大量数据的转移将使得有限的网络资源无法为亟待转发的数据提供服务

5、。随着人们对通信需求的增加，网络中的通信业务逐渐增加，使得网络拥塞越来越严重，因此亟待采用更有效的拥塞控制算法来提高DTN的网络性能。　　1拥塞控制及其研究现状　　DTN中的拥塞是指DTN中节点间复制转发数据使得DTN中副本数过多，从而导致DTN性能降低。而网络资源的占用与分布不均的网络流量是产生网络拥塞的主要原因。如果合理分配网络资源、控制网络流量，可有效地保证畅通网络流量和维持网络的性能平稳，且DTN拥塞控制要求既能使DTN性能得到一定保障、又能最大化DTN吞吐量。而拥塞控制对延迟容忍网络的投递率和延迟等网络性能的影响

6、重大。因此，研究DTN拥塞控制对于DTN在实际中的应用尤为重要。　　拥塞检测为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　传统的TCP在源节点和目的节点之间存在端到端链路连接的基础上，通过在限定时间内的反馈

7、信息判定网络拥塞状态，从而通过端节点调整发送数据窗口大小来实现拥塞控制。可见，TCP拥塞控制对时延要求较高。而DTN中节点的间断连接导致网络时延较大，因此传统拥塞检测方式不适用于DTN中。针对DTN自身的特性提出的拥塞检测指标种类较多，常用的拥塞检测指标有以下3种。　　1）基于缓存长度的检测间接衡量了本地节点所在区域的拥塞状态。DTN中单个节点缓存长度的变化可以表明该节点接收数据速率较快，节点缓存资源占用情况，从而间接可以代表节点所在区域的拥塞状态。　　2）基于信道采样的检测通过信道采样作为DTN拥塞状态，主要以采样的信道

8、利用率作为DTN的拥塞检测，从而提高判断DTN拥塞状态的准确度。　　3）基于传输速率的检测根据节点发送或接收速率判定节点所在区域甚至整个网络的拥塞。　　研究方向　　DTN中，节点间连接时间间隔可能较长，且本地缓存中已接收的数据包生存时间截止或极端情况下才会被丢弃。这2个性质导致研究延迟容忍网络的拥塞控制