机会网络中的路由技术研究

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1、中国科学技术大学硕士学位论文机会网络中的路由技术研究姓名：黄伟申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：周武旸2011-05-09摘要摘要机会网络是一种新型的自组织网络，它充分利用节点移动带来的相遇机会实现数据通信，其目标是解决实际自组织网络中由于网络频繁间断而导致的数据通信问题。机会网络中大多数时候不存在端到端的连接，该特点导致了传统无线自组网中的路由协议无法运行，因此路由技术成为了机会网络研究的核心问题。本文紧紧围绕机会网络中的路由技术，开展了深入细致的分析和研究，取得了一些有意义的成果。本文首先对移

2、动位置信息可知的实际生活场景下的路由协议进行了研究。结合实际机会网络中节点的移动特征，提出一种全新的移动位置插值预测方法，解决了当前预测算法中速度不可靠的问题，扩大了移动预测算法的适用范围。之后提出了一种基于移动预测的机会网络路由算法，该算法先采用二叉树的方式来分发消息的多份拷贝，在提高传输性能的同时又能有效地控制网络开销。接着当携带消息副本的节点相遇其它节点时，会进行移动位置预测，并将消息转发给未来时刻距离目的节点更近的中继节点。该路由算法降低了实际网络中的移动信息搜集的复杂度，并且解决了经典路由算法仅等待与

3、目的节点相遇致使部分消息无法成功投递的问题，该算法在消息投递概率和投递延迟上都取得了更优的性能。本文还面向一般性的机会网络场景，提出了一种基于转发概率的路由算法。该算法以节点的相遇频率和链路的可靠性为出发点，在计算转发概率的过程中考虑了相遇链路的持续时间，尽量选择持续时间长的链路，从而避免了消息在传输过程中的中断，提高了消息传输的可靠性。在转发过程中，携带消息副本的节点会将消息转发给投递概率更高、链路持续时间更长的中继节点。同时该算法对缓存采用了冗余消息主动删除机制，减少了缓存区满而丢弃有用消息的现象，进一步提

4、高消息投递率。接着从消息的聚集和发散角度出发，在理论上证明了该路由算法的有效性。该算法充分利用了一般机会网络中可供观察的上下文信息，使得消息投递概率更高，投递延迟更低，具有较强的普适性和可扩展性。关键词：机会网络路由协议移动预测转发概率IABSTRACTABSTRACTOpportunisticnetworkisanovelkindofMobileAdhocNetworks(MANET),whichtakesfulladvantageofthenodemobilityandopportunisticcontac

5、tstotransferinformation.PracticalAdHocnetworkshaveproblemwithdatacommunicationbecauseoffrequentlydisconnections,then,opportunisticnetworkswereproposedtosolvethisimportantcommunicationproblem.Sinceanend-to-endpathbetweenthesourceandthedestinationmayneverexist

6、,traditionalwirelessroutingprotocolswillbreakinthiskindofenvironment.Hence,routingprotocoldesignisoneofthemainchallengesinopportunisticnetworks.InThispaper,wefocusontheroutingtechnologyinopportunisticnetworks,carryoutintensiveanalysisandresearchandfinallyget

7、somemeaningfulachievements.Thisthesisfirstmakesadeepresearchonroutingprotocolsinreal-lifescenarioswherethelocationinformationofmobilenodesisavailable.Consideringthepracticalmobilitycharacteristics,anewinterpolationpredictionalgorithmofmobilelocationispropose

8、dtosolvethecurrentproblemofspeedprediction,andalsoexpandsthescopeofmobilitypredictionalgorithm.Afterthat,aroutingprotocolbasedonthemobilitypredictionisproposed.Insprayphase,multiplecopiesoftheme