基于本地信息的机会网络路由和拥塞控制机制研究

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1、学校代码10459学号或申请号201312172067密级硕士学位论文基于本地信息的机会网络路由和拥塞控制机制研究作者姓名：李亚光导师姓名：李向丽副教授学科门类：工学专业名称：软件工程培养院系：信息工程学院完成时间：2016年5月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchonopportunisticnetworkroutingandcongestioncontrolstrategybasedonlocalinformationByYaguangLiSupervisor:A.Prof.XiangliLiS

2、oftwareEngineeringSchoolofInformationEngineeringMay2016原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：日期：年月日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论

3、文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：日期：年月日摘要大量具备无线通信能力的移动智能设备的出现推动了无线自组织网络应用的快速发展。但是，在机会网络的现实应用场景中，由于节点快速移动、网络环境稀疏或节点射频范围有限等原因，使得机会网络的连接经常处于频繁断裂状态。这样，对于应用于传统移动自组织网络的路由协议来说，因为其要求源节点和目的节点之间至少存在一

4、条端到端的路径，所以，传统路由协议无法直接应用在机会网络中。根据节点的移动性，机会网络采用了“存储-携带-转发”的路由机制来实现节点间通信。这种工作特点容易导致携带消息的活跃节点在资源受限的环境中随意抛弃消息，因此机会网络的消息转发机制和拥塞控制策略成为了近些年来研究的重点。本文在对传统的机会网络消息转发算法和拥塞控制策略进行研究分析的基础上，结合机会网络移动节点的本地信息，提出了一种基于局部信息的上下文路由转发算法，提出了一种基于随机早期检测技术的拥塞控制策略，主要工作如下：(1)在对机会网络路由策略进行研究的基础上，提出了一种路由转发算法PCSW。PCSW根据节点成功转发消息率和节点携带

5、消息时间，来确定消息转发的下一跳，并控制消息复制数。PCSW的处理过程共分为两个阶段：Spray和Wait阶段。在Spray阶段中，根据成功传递率和携带消息时间定义了效用函数，源节点根据效用函数的计算值转发一部分令牌到相遇节点中，令牌数量决定了转发给相遇节点的消息数量。在Wait阶段中，节点在遇见目的节点之前频繁地检测相遇节点的成功转发消息率，并对合适节点分发令牌，同时调整节点等待计时器，使得节点再次进入等待状态。直到消息传递至目的节点，转发结束。仿真结果表明，该算法能够有效的提高消息的投递率并缩短平均端到端时延和网络负载率。(2)在存储空间受限的机会网络中，移动节点为进行消息转发，自身的存

6、储空间被大量占用，如果节点处理缓慢，可能会导致网络拥塞的发生。为了避免拥塞，针对这些问题，本文提出一种基于随机早期检测技术的拥塞控制算法OCCS，该算法首先根据机会网络的特点通过预先设定的队列长度将队列划分为三种类型，然后计算到达队列消息的价值，使节点提前对即将造成拥塞的信息I进行处理，尽可能地避免网络拥塞的发生。仿真结果表明，将所提出的拥塞控制策略应用于路由算法中，能够有效提高消息投递率，降低网络负载，但在平均端到端时延上有所增加。因此该策略可以应用于对时延要求不高的星际网络、人口稀少地区网络等外来媒体网络。关键字：机会网络；路由算法；拥塞控制；携带消息时间；随机早期检测IIAbstrac

7、tTheappearanceoflotsofintelligentmobiledevicesequippedforshort-rangewirelesscommunicationsbooststhefastriseofwirelessadhocnetworksapplication.However,traditionalroutingcommunicationmodelofmobileadhocnetwork