社会容迟网络喷射等待协议消息转发机制的研究

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社会容迟网即具有社会性的容迟网络,这样的网络由于节点持续移动,会经常出现连接断开的现象,导致同一时间不存在端到端的链路。这样的网络往往时延高、传输率低、队列时间长,而且会频繁地遇到长时间的网络分割。如何提高消息交付的成功率和降低消息的时延成为了社会容迟网络中消息转发机制的重要内容。在社会容迟网络中,由于节点移动速度和传输能力的不同导致节点接触率的不同而存在异构性,由于节点资源有限不愿为其他节点转发消息而存在自私性。本文针对上述特性及现存方案的一些不足,提出相应消息转发的改进算法。本文首先研究了社会容迟网络的体系结构及关键技术,从而为社会容迟网络中的消息转发机制的研究提供总体指导。在此基础上,重点就社会容迟网络的异构性和自私性问题开展研究。在社会容迟网络异构性方面,针对社会容迟网络中消息转发的喷射等待协议存在的一些不足,本文提出活跃度的概念来衡量节点在整个网络中的消息转发能力,并给出新的基于活跃度的喷射等待协议用于提升网络性能。本文还提出了可用于分析不同类型的喷射类协议的数学模型,用于分析协议的期望时延。理论和仿真结果表明按节点活跃度的喷射令牌数分配比例是最优的,并且所提出的协议具有较高的效率和可扩展性。在社会容迟网络自私性方面,针对现有的“以物易物”的激励机制太过严格导致网络性能不佳的问题,本文提出基于相对效用和合作水平的激励机制。该激励机制通过对节点自私性的预测从而实现促进合作节点之间的消息转发以及对自私节点的惩罚。该激励机制实现在本文提出的路由协议的之上。仿真实验表明本文提出的激励机制相比原来的激励机制提高了整体交付率、降低了交付时延,同时可以促进合作节点之间的消息转发,惩罚自私节点。本论文的研究成果可用于社会容迟网络的实际应用中,也为社会容迟网络路由协议的研究提供思路,具有较好的理论价值和应用前景。
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