基于社区的机会网络消息传输机制研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 9次 | 上传用户:glittering789
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在传统的无线多跳网络中,由于节点移动、信号衰减、障碍物阻碍等原因,网络经常处于间断状态,源节点和目标节点之间大多时候无法建立‘条完整的端到端的路径,导致消息传输失败。机会网络,正是为了解决这个问题而出现的新兴网络,它利用节点的移动性,来搭建节点与节点通信的桥梁,由传统无线网络的“存储-转发”模式转变为“存储-携带-转发”。本文以当前大量移动设备所组成的手持交换网络(Pocket Switched Networks, PSNs)为研究背景,结合PSNs的社会聚集行为,针对消息传输的路由问题进行了研究。本文首先概述了机会网络,包括机会网络的概念、研究背景、国内外状态、现阶段的主要应用、关键问题等,并对机会网络的主要路由协议进行了分析研究,发现当前路由算法主要集中于提高网络性能方面,包括提高消息的传输成功率、降低消息的传输延迟、减少网络消耗等。虽然有些算法在特定环境下表现良好,但是,并没有考虑到人类的实际移动特点和社会关系对路由机制的影响,若应用到PSNs网络中会导致传输延迟较大、传输成功率低等问题。由人所携带的移动设备组成的PSNs与人的社会性有着密切的关系,而人类的社会性表现出聚集性的特点,由聚集所形成的群体我们称为社区。在网络拓扑变化很快、节点动态移动这样一个挑战性的环境下,利用社区这一相对稳定的网络特点,能够帮助我们设计更好的路由算法。当前,基于社区的路由算法大多集中于静态的划分社区、单拷贝全局的消息散发,网络性能不够良好。本文针对以上问题,充分考虑了现实世界中以人为载体的移动设备之间通信的聚集行为,群体内和群体间通信频次、通信时间有较大差距的特点,提出了一种基于社区的分层消息传输机制(CHMTS)。该机制根据节点之间的相遇概率情况,确定节点间的连接,利用时间复杂度较低的EO算法对网络进行社区划分,并引入时间片这一参数实现动态的划分社区。社区内采用改进的Prophet协议通信,社区间基于通信权值进行消息传递。最后,本文选用仿真平台ONE对CHMTS算法进行了仿真实验,并与经典的路由算法Epidemic和Prophet做了对比研究。实验表明,CHMTS算法在提高消息传输成功率、降低延迟方面具有良好的性能。
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