DTN中基于时间因素的拥塞感知路由算法

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DTN中基于节点价值的效用路由算法

DTN中基于节点价值的效用路由算法李家瑜;张大方;何施茗【期刊名称】《计算机应用研究》【年(卷),期】2012(29)9【摘要】为了解决延迟容忍网络(DTN)中传统路由算法中消息被分配的网络资源不均衡及节点负载不均衡问题,结合消息效用值提出了一种基于节点价值的效用路由算法.算法根据动态改变的消息效用值选择最高优先级的消息(具有最小TTL和到目的节点最短距离的消息)进行转发,以使得为每个消息分配的网络资源相对均衡；同时,根据节点的价值(与节点速度和剩余缓存有关)选择下一跳节点,以平衡每个节点的负载；另外,算法还采用了一定的消息管理机制及时清除缓存空间.通过仿真实验及性能分析表明,该算法在传输成功率、传输延迟和网络开销上都有明显的改善.因此,通过充分利用网络资源提高了算法的整体性能.%In order to solve the problems that network resources allocated to messages were unbalanced and the load of node was not balanced in traditional routing algorithms in delay/disruption tolerant networks, this paper proposed a utility routing algorithm based on the value of node combined with the message utility. The algorithm selected the highest priority message ( message with the least remaining TTL (time to live property) and the shortest distance to the destination) to forward based on message utility dynamic changing. It allowed allocating relatively balanced network resources to each message. Besides, it selected the next hop based on the value of node, which related to the speed and remaining buffer of the node. This work balanced theload of each node. What is more, it adopted some buffer management mechanisms to free buffer. Simulation results and performance analysis show that, this algorithm improves obviously delivery ratio, latency and overhead. Therefore, it improves overall performance of this algorithm by making full use of the network resources.【总页数】4页(P3379-3382)【作者】李家瑜;张大方;何施茗【作者单位】湖南大学信息科学与工程学院,长沙410082;湖南大学信息科学与工程学院,长沙410082;湖南大学信息科学与工程学院,长沙410082【正文语种】中文【中图分类】TP393【相关文献】1.基于节点综合效能的DTN路由算法 [J], 郑莹;裴芳;董龙明2.基于节点密度自适应的DTN路由算法 [J], 黄伟力;刘幸来3.基于节点关键度的DTN路由算法 [J], 李建铎;刘建明;李龙;林丹4.战场环境下基于节点移动性的DTN路由算法 [J], 和何;李琳琳;路云飞5.一种基于最近相遇节点树的DTN多副本路由算法 [J], 许子涵;纪俊维因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一种考虑节点拥塞情况的DTN概率路由算法

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DTN网络中基于概率的散发等待路由算法的开题报告

DTN网络中基于概率的散发等待路由算法的开题报告一、研究背景分散传感器网络（DTN）是一种由一组在地理位置上分散的自主传感器节点组成的无线网络。

DTN在灾难救援、环境监测、智能交通等应用中有广泛应用。

DTN节点通常使用存储转发机制进行数据传输，需要寻找一种有效的路由算法来保证数据的可靠传输。

目前，常见的DTN路由算法包括概率传输（PRoPHET）、MaxProp、Spray and Wait等。

其中，概率传输是一种基于概率的路由算法，它通过维护节点之间的信息传递概率来选择下一跳节点，能够降低路由选择的时间开销和节点的能量消耗。

在DTN网络的大规模部署中，概率传输可以提高数据的传输效率并延长网络的寿命。

二、研究主体散发等待路由算法（Epidemic Forwarding）是一种DTN中常见的路由算法，它的核心思想是将数据包广泛地发送到网络中的所有节点，直到数据包传输到目的节点为止。

但是，这种算法会导致节点能耗大量消耗和网络拥塞。

为了解决这些问题，基于概率的散发等待路由算法被提出。

该算法根据节点之间的信息传递概率来选择下一跳节点，并适当地控制数据包的发送，以降低节点的能耗消耗和网络的拥塞程度。

三、研究内容和方法本文旨在研究DTN中基于概率的散发等待路由算法，主要研究内容和方法如下：1. 对现有的DTN路由算法进行调研和评估，重点研究概率传输和散发等待路由算法的特点和优缺点。

2. 提出一种基于概率的散发等待路由算法，重点研究算法的设计思路、路由选择机制和数据包控制策略。

基于NS2或者NS3网络模拟器开展性能测试，分析算法在不同网络节点密度、不同时间下的传输效率、数据包丢失率、能耗消耗等性能指标，并对算法进行性能比较分析。

3. 针对算法的不足之处，提出改进方案，并结合测试结果进行性能分析和比较。

四、研究意义本文通过研究基于概率的散发等待路由算法在DTN网络中的应用，有助于提高DTN网络的传输效率、降低节点的能耗消耗和网络拥塞程度。

DTN中考虑连接时间的概率路由算法

DTN中考虑连接时间的概率路由算法王贵竹;何诚;王炳庭【摘要】鉴于连接时间对报文能否成功传输有重要影响,提出考虑连接时间的概率路由算法.该算法基于连接时间和历史相遇频率两个因素来估计递交概率,从而大大提高了报文成功递交的概率,减少了报文传输中断的发生.仿真结果表明,与传统的概率路由相比该路由算法具有较高的报文递交概率和较低的网络开销率.%Considering that contact duration has significant influence on whether packet can be transmitted successfully or not, the authors proposed a Probabilistic Routing Protocol using History of Encounters and Transitivity based on Contact Duration (PRoPHET-CD), which combined contact duration with encounter frequency to estimate delivery probability. This protocol could improve the delivery probability significantly and reduce the interruption of packet transmission. The simulation results show that the protocol of PRoPHET-CD can significantly enhance the message delivery probability and reduce the overhead ratio.【期刊名称】《计算机应用》【年(卷),期】2011(031)005【总页数】4页(P1170-1172,1175)【关键词】容迟网络;概率路由;相遇频率;连接时间;报文递交概率【作者】王贵竹;何诚;王炳庭【作者单位】安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室,合肥230039;安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室,合肥230039;安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室,合肥230039【正文语种】中文【中图分类】TP393.010 引言在车辆 Ad Hoc网络［1］、星际网络［2］等一些特殊的网络环境下，会经常出现网络分割或断开的现象。

DTN网络中的路由协议及其评估

DTN网络中的路由协议及其评估DTN网络中的路由协议及其评估DTN网络中的路由协议及其评估【1】摘要：本文首先对DTN网络进行了概述，介绍了DTN网络的基本特征，分析了DTN路由设计时应注意的问题，因传统Internet体系结构无法有效地在DTN网络中应用，故提出了新的DTN路由评估指标，从而为构建DTN网络路由协议评估模型奠定基础。

关键词：DTN 路由协议基本特征评估指标1 DTN网络概述DTN(Delay Tolerant Networks)，即时延容忍网络。

其作为一种新型体系结构，与过去Internet网络采用TCP/IP协议簇的体系结构不同。

TCP/IP协议的平衡运行要求具备以下四种基本假设：一是端到端之间存在持续可用的双向连接;二是传输时延较短;三是数据速率双向对称;四是丢包率和误码率都较低。

但近几年我们发现，如果处于极端环境时，挑战性的网络可能无法达到传统假设条件要求，出现很多具备频繁的割裂、间歇的连接、较低的数据率、较高的时延、异构互联、较高的丢包率与误码率等特性的网络，TCP/IP无法为其提供良好服务，造成当前Internet体系结构无法有效地在该网络中应用。

路由是DTN网络层最重要的功能，其是DTN节点之间进行通信以及提高网络间连接的基础。

由于DTN处于频繁割裂、间歇连接的状态，再受到存储空间和节点能量的制约，一般节点之间无法确保存在实时路径，通常要借助中继节点根据存储转发、多跳路由的方式，实现消息向目的节点的传输。

因此，传统TCP/IP路由协议无法支持DTN网络上层应用。

我们进行DTN研究的核心即是构造有效的DTN 路由协议，达到提高网络间连接性、增强消息传输速率、减少时延、降低能耗的目的，这也是DTN路由协议的关键技术所在。

2 DTN网络的基本特征DTN网络与传统Internet等网络存在较大差别，有其自己的特点，其基本特征概括有以下几点：(1)间歇的连接状态。

由于节点能量、节点移动具有一定的限度，造成DTN可能出现频繁断开的现象，影响到DTN拓扑结构变化，往往呈现出部分连接或者间歇连接的状态，加之网络连接状态存在随机性质，端到端的路由无法保证。

DTN 路由技术研究综述

DTN路由技术研究综述薛静锋，陆慧梅，石琳北京理工大学软件学院，北京（100081）E-mail：xuejf@摘要：DTN网络架构涵盖了无线传感器网络、Ad-hoc网络和星际网络等，在军事、科研探测和陆地民用等方面具有十分广阔的应用前景，是当前国际上备受关注的新兴前沿研究热点之一。

DTN延迟比较大，连接时断时续，并且节点存储容量和能量有限，因此传统的路由算法不适合于DTN。

本文从网关、命名机制等几个方面介绍了DTN的架构，研究分析了目前已有的DTN路由算法并对其进行分类，总结了算法的优缺点，包括单播路由算法和组播路由算法，最后指出了DTN的应用场景。

关键词： DTN，路由，单播，组播中图分类号：TP393 文献标识码：A1.引言DTN（Delay Tolerant Network）是一种新型的网络体系结构，最早是在2003年的国际会议上由Kevin Fall提出的[1]，这种网络结构为很多面临挑战的网络（比如星际网络、传感器网络、陆地移动网络等）提供了互操作性。

这些面临挑战的网络通常延迟比较大、网络拓扑经常发生变化，并且在现有的网络体系结构上运行时性能很差。

DTN涵盖了目前存在的多种网络，使得它们可以充分利用自身网络的特点，进行交互操作。

DTN是在多种不同类型网络的传输层之上、应用层之下添加了一层即DTN层（也被称为bundle层），DTN层可以充分利用下层网络提供的服务进行数据传输等工作。

DTN路由技术是DTN中的关键，路由协议包括三个部分：如何建立网络的拓扑结构、如何维护网络拓扑和路由算法。

DTN路由问题并不像标准的动态路由那么简单，因为在DTN中，网络是时断时续的，即网络的拓扑结构是变化的。

与传统路由相比，DTN路由的主要目的并不是选择最短路径或者最少跳数，而是最大化报文传输的可能性。

目前很多路由协议如TCP/IP 是在一些网络前提下提出的，如节点事先知道网络拓扑结构等。

DTN并不符合这些基本假设条件，DTN路由的指的是在DTN层上进行的选路策略，并没有涉及到下层网络。

DTN中基于报文质量的拥塞控制策略研究的开题报告

DTN中基于报文质量的拥塞控制策略研究的开题报告一、研究背景随着数据通信技术的发展，DTN(delay-tolerant network)作为一种新型的通信网络架构，越来越受到关注。

DTN可以应用于一些极端场景，如灾区救援、深海探测等，但是由于网络的异构性、不可预测的时延和不可靠性等特点，使得网络的拥塞控制面临诸多挑战。

通过研究先进的拥塞控制策略，可以最小化网络拥塞以及网络拥塞的影响，提高DTN的性能，进而使得DTN在各种极端情况下，更加可靠和高效地运行。

然而，当前的拥塞控制策略主要引入了一些经典的拥塞控制算法，这些算法并不能很好地适应DTN网络环境。

二、研究内容与目的本文基于报文质量的拥塞控制策略研究，旨在构建一种DTN网络的新型拥塞控制策略，该策略将会按照DTN网络特点对拥塞控制算法进行改良和设计，以便更好地适应瞬时的网络情况。

具体研究内容包括：1. 研究当前DTN网络拥塞控制策略的瓶颈，对比分析DTN网络和传统TCP/IP网络的异同之处，找出影响DTN网络拥塞控制的关键因素。

2. 设计一种基于质量的拥塞控制策略，该策略将会利用数据包的质量信息动态调整数据包的发送速率，以提高数据包成功的概率，同时减少网络的拥塞程度，从而提高DTN网络的性能。

3. 建立仿真模型对基于质量的拥塞控制算法进行仿真实验，验证该策略的有效性，并与当前主流的DTN拥塞控制算法进行对比分析。

三、研究方法本研究主要采取文献综述法、理论分析法和仿真实验法进行探索与研究。

1. 文献综述法：对目前已有的DTN网络拥塞控制研究文献进行综述和分析，查找当前DTN网络拥塞控制的瓶颈所在，进行分析和总结。

2. 理论分析法：根据文献综述法所得到的结论和分析，研究DTN网络的特点和拥塞控制的原理，以及基于报文质量的拥塞控制策略的设计思路，对DTN网络的拥塞控制策略进行分析和设计。

3. 仿真实验法：借助MATLAB或OMNET仿真工具，建立DTN网络基于质量的拥塞控制仿真模型，进行仿真实验验证策略的有效性，同时与其他拥塞控制策略进行对比分析。

DTN 中基于节点相遇规律的自适应散发等待路由

DTN 中基于节点相遇规律的自适应散发等待路由丁安平;马蓓蕾;王炳庭【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2016(033)005【摘要】In delay-tolerant networking (DTN),Binary Spray and Wait (BSW)routing protocol has a certain blindness when forwarding messages.To deal with this issue,we propose to expand the routing information maintained by each node from one dimension to two dimensions,and study on this basis the encounter law of nodes as well as adjust dynamically the messages forwarding strategy,thereby solve the problem of low encounter possibility of current nodes and the destination nodes.Experimental results show that the proposed algorithm can effectively enhance message delivery rate on the basis of reducing the average latency compared with BSW routing.%在容滞网络中，针对散发等待BSW（Binary Spray and Wait）路由协议在转发报文时具有一定的盲目性。

提出将每个节点维护的路由信息由一维拓展到二维，并在该基础上研究节点的相遇规律，动态地调整报文转发策略，从而解决当前节点与信宿节点相遇概率较低的问题。

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ＬＩＡＮＧＺｉ ’ ，ＲＥＮＺｈｅｐｏ，ＷＵＸｉａｏｊｕ西安７１００６２２．西北工业大学自动化学院，西安７１００７２
１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，ＳｈａａｎｘｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ’ ａｎ７１００６２，Ｃｈｉｎａ２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ’ ａｎ７１００７２，Ｃｈｉｎａ
摘要：为了解决散发等待路由算法中，中继节点的选择存在盲目性的问题，提出一种基于时间因素的拥塞感知路由算法ＣＡＲＡ。该算法考虑时间因素对转发概率的影响，改进Ｐｒｏｐｈｅｔ算法中的转发概率。根据改进的转发概率选择中继节点，动态分配报文转发数目，并以拥塞感知自适应的方式实现拥塞控制的优化。仿真结果表明，ＣＡＲＡ算法和网络投递率及延迟表现最好的ＣＳ．ＤＴＮ算法相比，投递率提高了１０．２１％，延迟降低了７．０５％，同网络开销表现最
ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２０１５，５１（５）：９７－１０１．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｂｌｉｎｄｎｅｓｓｉｎｃｈｏｉｃｅｏｆｒｅｌａｙｎｏｄｅｓｉｎｓｐｒａｙａｎｄｗａｉｔｒｏｕｔｉｎｇ，ａｒｏｕｔｉｎｇｎａｍｅｄ
图中还可以看出cara算法比图3平均延迟随时问的变化prophet算法csdtn算法的递交率都有了明显提高csdtn算法比bsw算法的开销大这是因为csdtn这是由于本文在prophet算法的基础上考虑了节点持续算法中消息不断地向中心性高的节点累计簇间的转连接时间对递交概率的影响同时拥塞感知策略丢弃发导致开销大
ＬＩＡＮＧＺｉ，ＲＥＮＺｈｅｐｏ，ＷＵＸｉａｏｊａｎ．Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ－ａｗａｒｅｒｏｕｔｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｔｉｍｅｆａｃｔｏｒｉｎＤＴＮ．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ
ｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｐａｃｋｅｔｓ，ａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｅｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｂｙｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ— ａｗａｒｅａｄａｐｔｉｖｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａ－ｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗＣＡＲＡａｌｇｏｒｉｔｈｍａｃｈｉｅｖｅｓａｎｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｉｎｄｅｌｉｖｅｒｙｂｙ１０．２１％ａｎｄａｒｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎｄｅｌａｙｂｙ７．０５％ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＣＳ — ＤＴＮａｌｇｏｒｉｔｈｍ．ａｎｄｒｅａｌｉｚｅｓａｒｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎｏｖｅｒｈｅａｄｂｙ８．１６％ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＢＳＷａｌｇｏｒｉｔｈｍ．
ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ计算机工程与应用
２０１５，５１（５）
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ＤＴＮ中基于时间因素的拥塞感知路由算法
良梓，任哲坡，吴晓军
ＣＡＬＬＡｂａｓｅｄｏｎｔｉｍｅｆａｃｔｏｒｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ￣Ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｉｍｅ’ Ｓｉｎｌｕｆｅｎｃｅｏｖｅｒｔｈｅｆｏｒｗａｒｄｉｎｇｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｉｓａｌｇｏ— ｒｉｔｈｍｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｆｏｒｗａｒｄｉｎｇｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｏｆＰｒｏｐｈｅｔａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｃｈｏｏｓｅｓｒｅｌａｙｎｏｄｅｓｗｈｉｃｈ