dtn路由算法调研

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1、实用标准文案特殊环境下的约束路由算法调研DTN，即时延容忍网络，是由Kevin等人于2002年提出的一种通用的向消息的可靠的覆盖层网络体系结构【1】，在经常出现网络断开而导致报文不能在确保传输过程中的端到端路径的环境下能够处理受限网络中的高延迟和异构性的问题。作为一个较新的研究领域，DTN在IPN、无线传感网络和UWSN等受限网络环境中有许多潜在应用，可以客服特殊环境下的长延时、有限节点资源、间歇性连接、数据速率不对称和低信噪比及高误码率的难题。相比较传统的无线通讯和常用的Internet等，节点在这些网络中或是有极低的误码率和较高的信噪比，或是节点的物理位置基本保持不变从而具有极稳定的路由

2、环境，端到端的路径也非常良好足以保障极大地数据速率和较高的鲁棒性。而在UWSN（水下传感器网络）和IPN（InterPlaNetary）Network（深空网络）中，前者由于水对电磁波的吸收和衰减现象严重，而将声波作为通信介质，结果由于声速小导致数据速率低，同时由于水下传感器悬浮或漂浮在水下和水面，节点的位置随着水流和波浪随即移动；后者则由于星球间距离遥远，即使是光速在火星与地球间传输也需要好几秒，而地球火星的相对位置也随时间而变化，若是考虑更多星球为节点的网络，其拓扑结构更为复杂。在以上情况下，节点的位置、信噪比、延时等网络参数就会对端到端通信造成很大的影响，低信噪比和高延时导致数据速率低

3、和频繁的丢包错包，使得通信效率低下。因此考虑以上情况，本文中调研了两种约束路由的算法。1、基于DTN结构的深空网络下本地流量控制（LFC）【2】精彩文档实用标准文案图1、深空网络结构表1、深空网络网络参数如图1中的网络结构，在【2】中，考虑的是较为简单的深空模型，即火星-地球间的通信，而即使如此，IPN仍面临着传输延时长、高误码率、不对称信道和星球阴影等恶劣环境。现有的用于地面、卫星和无线的传输层协议无法适用于IPN。因此在应用层与传输层之间加了一个新的协议栈，称为Bundling。这个新的协议栈能让通常情况下由于网络隔离或协议集不同而无法通信的主机进行通讯。新的DTNBundling层在主

4、机之间利用几乎没有的RTT（RoundTripTime）消除信令交互，它在网络中发挥了存储和转发bundle数据包的作用。在IPN中由于无法进行端到端的拥塞控制，因此考虑用本地流量控制来解决数据包并发传送和缓冲溢出的问题。在LFC算法中，首先要满足，其中表示从源端IPNs到目的端IPNr的可用带宽，Rj表示第j个bundle数据包的传输速率。对每次接收到的转发连接，目的端都需要来更新Ni（Ni表示目前正在进行的连接数目），在bundle数据包传输开始后RTT/2的时间后，目的节点会受到特殊的bundle信息，如下：图2、Bundle头标这些信息能用来计算数据速率以便分配合理的bundle时间

5、和速率。为了防止缓冲溢出，确保输入数据量不会超过缓冲区大小，有必要限制，即总的输入数据量小于等于接受链路的容量。对于新到来的第i个bundle数据包的传输，其速率需要满足。当可用资源（输入带宽）增加时，就要更新精彩文档实用标准文案以充分利用网络资源。同时利用来计算第一个bundle数据包和第二个bundle数据包接受时的并发性。其中Si代表数据包总大小，Wi代表已发送数据大小，表示IPNr中第一个bundle数据包的未接受部分大小，表示发送端在接受到ATI（AvailabilityTimelineInformation）信息前已发送的数据量。对第i个bundle数据包发送时的并发性同样考虑。

6、而第k个和第j个bundle数据包并发传输的时间为。在每次完整接受一个数据包后，以上各参数都要进行更新以保证在确保缓冲不溢出的条件下充分利用网络带宽。在【2】中利用存储-转发的途径考虑了星球间高可靠性的通信方式避免了长时延下不必要的信令交互，提高了网络资源利用率。2、水下时延容忍传感器网络【3】图3、UWSN系统模型和地面传感器节点不同，水下传感器节点通常具有移动性、高能耗、难以充能和昂贵的特点。由于节点的移动性和疏散的布置，使得UWSN容易被分隔开，而且没有固定的端到端的路由方式。在【3】中提出了一种新的约束路由算法——redundancybasedadaptiverouting（RBAR

7、），该算法基于二叉树的转发流程。与喷射和等待路由算法相似，在RBAR算法中，数据包副本数量随时间而变化。在假设每个节点的缓冲区无限大，不存在缓冲溢出的条件下，UWSN中的每个节点都会以分布的方式估计当前时刻网络中副本的数量，并且了解当前应当由哪个精彩文档实用标准文案节点来转发下一个副本。具体的流程间下图：图4、一个数据包的转发流程如图4，在A4时刻，由第二个节点B向第4个节点D转发以个数据包，其余的时刻也是如