基于仿真的影响DTN路由协议因子分析开题报告

1. 研究目的与意义

随着信息时代的快速发展，大量的具有短距离通信设备出现得到了大力发展， 无线网络业得到了迅速发展。然而在实际网络传输中，由于节点移动、传输信号 衰弱、电磁波的干扰等等，使得，网络高延迟、通信中断频繁，导致源节点到目的节点之间，端到端的路径可能不存在，因此传统的路由协议已经无法满足当前 的网络发展。为了解决上述问题，一种新型的网络体系结构被提出来了，就是延 迟容忍网络（dtn）。dtn（delay/disruption -tolerant networks）网络的提出，很好地解决了网络高延迟、通信中断频繁下的数据存储转发问题，此外dtn也很好地融合多种网络，数据可以在复杂网络环境中下的可靠传输得到了保证。因此dtn发展前景良好和应用潜力巨大。

dtn是一种通用的，面向消息的，逐跳传输的体系结构，用于解决高延迟，低数据传输率的新型网络模型。可理解为链接各种不同区域网络的一种抽象模型。当前网络互联应用最大的是internet网络，不同国家、地区、个人的计算机或网络互联，都是基于tcp/ip的通讯协议。然而有线网络仍然是internet中的网络主要部分。但是internet体系结构平稳运行，对物理链路特性有基本的关键假设：源节点和目标节点之间必需存在端到端通信路径；源节点和目标节点之间往返延时不能太大；拥有对称的双向数据传输速率；端到端的丢包率很小等特性。然而随着无线移动通信技术的发展，违反 tcp/ip协议的网络越来越多。 tcp/ip协议已经不能满足当前社会的需求。为了解决上述问题，一种新型的网络体系结构被提出来了，即延迟容忍网络（dtn）dtn 最初是为星际网络ipn(interplanetary network)通信而提出来的,其主要目的是为了支持不同于tcp/ip协议的通信。它们具有高频发的断开，延迟大，高误码率的特点,如传感器网络、移动自组织网络等。在acmsig comm2004年会中提出dtn网络路由问题。至今,研究者提出了大量的单播路由协议和算法。如今dtn网络被应用在很多方面，例如陆地移动网络，外来媒体网络，军事无线自组织网络，传感器网络等等。

而当前的无线网络研究，大部分成果还是主要集中在连接性能较好的无线网络，并不适合链接频繁断开的延迟容忍网络。针对当前的状况，将对容迟网络中的路由技术展开分析与研究，希望可以解决其核心关键技术，其重要性对于无线网络的发展不言而喻。在连续连接网络中，不考虑网络连接情况，路由只考虑网络节点在空间上相互关系。但对于连接频繁断开的容迟容忍网络，链路连接是处于离散状态的，端到端路径不存在于源节点和目的节点之间。此外dtn网络的延迟高，数据丢失率高，节点自身能力不足等特点，时的路由策略在dtn研究中占有重要的地位。高性能的 dtn 路由算法能够提高消息成功传输的概率，降低传输延迟，减少网络带宽、能量、缓存等资源的消耗，从而提升网络整体性能。为此，本文主要针对 dtn 经典路由协议进行分析与研究。

2. 国内外研究现状分析

路由协议的研究是延迟容忍网络的核心之一，也是广大dtn研究学者们重点研究方向。当前现有的路由算法主要分为两大类:单消息路由和基于消息副本的路由。 dtn路由主要研究目的，是为了最大化提高数据传输的可能性。但由于dtn数据传输需要依赖不可靠的组件，为了尽可能的提高性能，大部分的路由策略，选择对单个报文复制对个副本，消息传输的机会就会有所增加。产生多副本，虽然传输的可能性增加了，但是平均传输时间也会增加。多副本传输策略是个折中的办法。网络中只有一个报文传输代价最小，它存在报文丢失的可能性，容易失败。每个节点报文都产生一个副本这是最有效的办法。它的优点是，在所有节点都无法传输时，才会丢弃数据。其缺点是带宽，资源和节点的消耗数量会大量增加。网络信息是路由策略制定基础，处于极端情况下，前连接可用是节点唯一知道的，节点无法了解到其他信息节点是否可用。这种路由策略实现简单，配置和控制报文的需求少，但规则的事先固化无法适应突发状况，节点传输不能做出最佳选择。近年来dtn路由领域研究发展迅猛，全面介绍和总结是具有非常重要的意义。dtn网络已经被广泛的应用在多方面。

迟容忍网络（dtn）dtn 最初是为星际网络ipn(interplanetary network)通信而提出来的,其主要目的是为了支持不同于tcp/ip协议的通信。它们具有高频发的断开，延迟大，高误码率的特点,如传感器网络、移动自组织网络等。在acmsig comm2004年会中提出dtn网络路由问题。至今,研究者提出了大量的单播路由协议和算法。如今dtn网络被应用在很多方面，例如陆地移动网络，外来媒体网络，军事无线自组织网络，传感器网络等等。

基于dtn的各种应用，目前研究者们已对dtn的网络模型，体系结构，路由算法，安全控制等方面展开了研究。在dtn网络研究中路由策略选择有重要的意义。对经典的协议进行全面的分析和研究，当前国内还有很大的提升空间。

3. 研究的基本内容与计划

由于DTN(Delay Tolerant Network)网络环境通常表现为长链路延迟、高链路差错率、端到端的路径断开频繁、存储能力有限、缺乏连续的能量供给等特点，所以传统的网络协议并不适用。本研究拟选取如下评价指标对单副本路由协议和多副本路由协议进行仿真分析：(1)报文成功递交率: (2)平均传递延时。 (3)网络资源的消耗。试图找出影响路由的主要因素，并针对某种协议优化。

4. 研究创新点

仿真分析了DTN网络多副本路由协议性能。