DTN网络中基于概率的散发等待路由算法

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DTN网络(Delay/Disruption Tolerant Network)是一种新型网络。相比于传统的基于TCP/IP协议的网络(如Internet), DTN网络中节点移动无规律、节点间连接间断,使得网络的消息传输更为复杂。人们为此提出一种新的网络体系结构。目前对于DTN网络的研究主要集中于路由、拥塞控制、网络安全、链路层技术以及组播与广播五个方向。由于DTN网络环境的复杂和多样,路由算法的研究一直是DTN网络研究的重点与难点。按照网络中是否有消息副本,将DTN路由分为基于转发的路由算法和基于复制的路由算法。基于转发的DTN网络中只存在待传递消息本身,消息只能依靠携带消息的节点的移动完成传递。此种网络负载较小,网络开销小,但是消息投递率低、传递延迟大。随着DTN路由研究的深入,研究者相继提出多种基于复制的路由算法,此种算法以增加网络中消息副本数来提高消息投递率。但是,这种方法却大大地增加了网络开销,增加了网络负载。本文详细介绍一种基于复制的洪泛路由——PPT路由算法,并将节点的连接时间引入该算法,提出一种改进的概率计算方法。随后分析了SNW路由算法并提出其中的不足,并将PPT算法的概率使用引入该算法,然后提出一种新的基于概率的PSNW路由算法。新的路由算法结合了SNW算法和PPT算法的优势。其继承了SNW算法的消息副本散发方法,又利用PPT算法中传递概率的计算,将消息副本尽可能地传递给更容易与目的节点相遇的节点。该算法控制了网络中消息副本的数量,并极大可能地提高了消息的投递率。最后引入ONE模拟器,对多种路由算法进行仿真,并将仿真结果进行比较分析。仿真结果表明,PSNW算法在消息投递率、网络平均时延以及网络开销等方面比PPT算法和SNW算法具有更好的表现。
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