容延网络中路由度量与网络场景映射模型研究

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容延网络是从移动自组织网络和无线传感器网络等网络中抽象出来的一种网络模型。容延特征是容延网络最重要的特性。节点的移动性、自组织性及能量受限,使得网络出现间歇性连接,导致网络延时高、数据传输率低。目前,容延网络已广泛应用于移动信息交换、战场通信、空间探索、智能交通、野生动物追踪、偏远地区网络接入等各种场景下,作为新型挑战性网络研究热点之一,容延网络已受到国内外研究组的格外关注。随时间的变化,容延网络呈现出不同的网络场景,目前大多数容延网络使用单一路由度量策略,缺乏对动态网络场景的自适应能力,导致长期运行时网络可达率较低。本文深入调研了容延网络的研究背景和现状,分析了网络特征参数,划分了容延网络场景、设计了路由度量集合,建立了最优可达路径的路由度量与动态网络场景的映射模型。本文在静态网络研究的基础上结合时间特性,分析了容延网络常见特征参数,重新定义了网络中心化程度、结构内聚系数、网络动态密度、网络动态聚类系数等重要特征参数;基于上述特征参数,采用k-means聚类算法对容延网络场景进行划分,得到了网络运行中不同的网络场景。然后运用时间图模型结合Floyd算法计算了每类网络场景的最短可达路径;进一步设计了路由度量集合,采用坏性方法计算不同路由度量对网络可达路径的影响,选择可达路径变化最大的路由度量作为该类场景的路由度量,建立了路由度量与动态网络场景之间网络可达路径最优的映射模型。最后在ONE仿真软件中对上述模型进行了仿真,得到了最大网络可达率的路由度量选取,结果与上述描述相一致,验证并完成了本文的研究工作。本文的研究为动态网络环境下的路由算法优化研究奠定了基础。
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