机会网络路由协议综述

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1、机会网络路由协议综述摘要：机会网路是最近涌现的一个新的研究热点，有着广泛的应用前景。相近的概念有间歇性连接adhoc网络，延迟容忍网络，稀疏adhoc网络，本质上都是同一类网络场景。路由协议是机会网络互联的关键，目前已提出了多种机会网络场景下的路由协议。本文主要对这些协议进行了分类介绍：确定性网络路由和随机网络路由。随机网络中的路由方案进一步分为传染性方案、基于历史或估计的方案、基于编码的方案、基于模型的方案和控制节点移动的方案。通过对这些协议方案的介绍，对比分析，总结了机会网络路由协议研究现状，提出了未来的研究

2、方向。关键词：机会网络，adhoc，路由协议，间歇性连接1.引言随着移动adhoc网络（MANET）技术的不断发展，越来越被广泛地应用于各个领域。机会网络（opportunisticnetwork）是一种特殊的移动adhoc网络。由于部署范围、无线通信技术的限制以及节点的动态移动，网络分割存在，网络连接频繁中断，移动adhoc网络中源结点和目的节点之间可能不存在同时的端到端的路径，这就是机会网络，又被叫做稀疏adhoc网络、ICN(IntermittentlyConnectedNetwork)或DTN（Delay

3、/DisruptionToleratedNetwork）[1]。机会网络的应用涉及到多种领域：军事应用、灾难恢复、水下传感器网络、无线传感器网络、PocketSwitchedNetwork（PSN）、运输网络（TransportationNetwork）、野生动物监控、不发达地区网络部署等。对机会网络的研究正日益开展，例如1998年启动的IPN（InterPlanetaryNetwork）项目[2]，IRTF的DTNRG研究组[3]，欧盟FP6的Haggle项目[4]，普林斯顿大学的ZebraNet项目[5]等，

4、都对机会网络的协议与机制进行了广泛的研究。机会网络研究的关键的问题是路由转发。在机会网络中，移动节点稀疏分布，移动速度快，网络连接机会性地出现，源结点和目的节点之间可能始终不存在同时的端到端路径，传统的Internet路由协议与MANET路由协议都不再适用。因此需要设计机会网络路由，能使没有端到端路径的节点相互通信。本文主要对当前机会网络路由协议的研究进行分析和综述，第2节描述了机会网络的特性，设计机会网络路由协议面临的问题，第3节分类阐述了各种主要的机会网络路由协议的设计思路和特点，第4节主要对现有方案进行分析

5、总结，提出了新的研究方向，最后是本文的结束语。2.面临的问题与挑战机会网络中节点分布较稀疏，且高速移动，节点之间偶然性地相互接触。网络拓扑动态变化，源节点与目的节点之间的连接间歇性地存在，甚至不存在。而传统adhoc网络的路由协议运行的前提是持续的端到端连通路径、较低的传输延迟、很小的丢包率，因此不能满足机会网络通信需求。而传统adhoc网络面临的限制如节点资源有限、通信信道不稳定等在机会网络中依然存在。所以机会网络路由协议面临的问题主要有：间歇性的网络连接；机会性的节点接触；网络分割；节点资源限制；无线通信链路

6、。为了解决机会网络场景中的通信，必须利用节点移动产生的机会性的相互接触，所以把这种网络叫做机会网络。机会网络利用移动节点之间的机会性地接触，交换数据，最终将消息转发到目的节点。典型的通信流程如图1所示，在时刻t1源节点S与目的节点D之间不存在端到端路径，先转发给节点1，在t2时刻节点1移动到与节点2接触，将消息转发给节点2，t3时刻节点2移动到与目的节点D接触，消息发送到节点D，转发成功。机会路由中，为了处理间歇性连接，中间节点在没有合适的下一跳转发节点时，需要缓存消息较长的时间，移动等待传输机会出现之后再进一步

7、转发，机会路由的模式由传统路由的存储-转发（storeandforward）模式扩展为存储-携带-转发（store-carry-forward）[1]。机会网络路由协议设计的关键是，选择合适的转发节点和转发时机，将消息成功高效地转发，当出现网络分割时，选择具有最大可能成功转发的携带节点转发。3.协议分类介绍目前对于机会网络的研究，已经提出了许多种路由协议如：传染性路由（EpidemicRouting）[11]、PROPHET（ProbabilisticROutingProtocolusingHistoryofEn

8、countersandTransitivity）[22]、上下文感知的路由（ContextAwareRouting）[24]、基于网络编码的路由[31-32]、MessageFerrying[36-37]等。这些协议采用不同的策略，都能实现机会网络中的路由。从不同的角度可以将这些路由协议分成不同的类别：根据基础设施有无可以分为有基础设施的和无基础设施的，有基础设施的有可以