论文部分内容阅读
传统网络中的许多路由协议运行的前提是数据的源节点与目的节点之间至少存在一条可靠的通信链路。然而机会网络存在潜在的高消息传递延迟、链路频繁隔断、高链路差错率以及有限的节点存储空间和能量等特性,现有的传统网络的路由协议将不能有效地应用于机会网络。因此机会网络的研究重点是设计出高效可靠的路由协议来提高网络的性能。
本文首先对机会网络的概念、体系结构和主要应用进行了简要介绍,并介绍了机会网络中的几种核心被动式路由技术,且重点分析了基于主动运动的消息摆渡路由协议。
通过深入研究FIMF(Ferry-Initiated Message Ferrying)路由算法,我们发现其在节能方面主要存在以下3个问题:(1)普通节点周期性地广播Hello消息,带来冗余的通信开销;(2)ferry节点的Hello消息中包含位置信息,带来额外的控制开销;(3)普通节点始终使用长距离通信方式向ferry节点发送服务请求消息和位置更新消息,在能量上存在浪费。为了解决这些问题我们提出了一种基于FIMF的高效节能路由算法,称其为AFIMF(Advanced-FIMF)路由算法,该算法对FIMF提出了基于RSSI(Received Signal Strength Indication)测距技术取消ferry节点Hello消息中的位置信息、普通节点基于跨层检测信号技术按需地发送Hello消息以及普通节点基于RSSI测距技术自适应地调整发射功率三种改进机制。仿真实验证明本文提出的AFIMF路由算法有效地降低了节点的能耗且减少了网络开销。
接着在研究现有的计算ferry节点主动运动路径方法的基础上,提出了一种优化ferry节点主动运动路径的算法,称其为OFR(algorithm of Optimizing Ferry Route)算法。该算法通过计算矩形区域内的请求服务节点数目,选择合适的下一个目的位置,合理地优化ferry节点主动运动的路径,提高ferry节点与普通节点相遇的机会;并且对ferry节点的通信半径进行了修正,提出了一种渡船节点通信半径自适应调整方法(AAFCR: method of Adaptive Adjustment Ferry Communication Radius),并通过公式证明该方法能使ferry节点的通信范围覆盖全网。OPNET仿真实验证明,OFR算法在消息传递成功率和分组平均端到端时延方面较最近邻居算法有更好的性能。
最后,本文对所完成的研究工作进行总结并展望未来研究方向。