移动容迟网络中拥塞控制策略研究

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1、分类号学号M200972349学校代码10487密级硕士学位论文移动容迟网络中拥塞控制策略研究学位申请人梁传明学科专业：计算机系统结构指导教师：余辰副教授答辩日期：2012.02.03AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringAStudyofCongestionControlMechanismsinDelayTolerantNetworksCandidate:L

2、iangChuanmingMajor:ComputerArchitectureSupervisor:Assoc.Prof.YuChenHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaFebruary,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文

3、中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：

4、年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要在延迟容忍网络DTN（DelayTolerantNetwork）中，节点依靠彼此间的间断或机会性连接进行通信。由于传播时延巨大，而且端到端的连接路径并不一定存在，DTN中的数据传输方式与因特网相比有着显著的差异。与因特网中的分组交换不同，DTN采用虚拟消息交换，在节点间逐跳传输具有完整语义的消息“束”（Bundle），且广泛采用多副本传输以便提高消息的成功传输概率。延迟容忍网络独特的数据传输方式使得其拥塞问题也异常突出。一方面链路的间断连接导致了消息在

5、节点内的短时间堆积，造成存储资源的快速消耗；另一方面，过多的消息副本使得网络负载过大，甚至存在已经被成功传输的消息依然被中间节点缓存的情况。节点的拥塞不仅会带来丢包率的增加，排队时延的快速增长及消息整体传输概率的下降，对存储、能量和带宽资源也是极大的浪费。传统因特网中基于停等协议、滑动窗口控制的方法由于要求较短的往返传输时延而无法应用于延迟容忍网络。此外，它们并没有对消息的副本数目，传输概率等因素进行考虑。尽管已有一些工作探讨了延迟容忍网络中的缓存管理问题，它们大多基于单一的消息参数或者特定的网络

6、模型，缺乏必要的理论证明或者实际可操作性。对由于消息转发、丢弃而引起的递交率变化进行了详细分析，并由此提出基于概率增量PI（ProbabilityIncrement）的缓存管理算法，从而解释了消息副本数、TTL值等属性对其传输概率的影响，并就指数联系间隔模型进行了具体分析。对于算法中的全局网络知识，采用消息状态管理的方式进行了统计和近似。对于概率路由，由于其传输概率预测值误差的存在和累积放大，概率增量的缓存管理方法并不适用。由此对联系（Contact）进行了分析，仅利用局部知识对副本数进行了近似，

7、从而设计了一种新的概率路由缓存管理算法。实验仿真对以上缓存管理算法的性能进行了验证，证明可以较好地改善网络性能。关键词：移动容迟网络，拥塞控制，路由算法，队列管理，缓冲区管理I华中科技大学硕士学位论文AbstractInDelayTolerantNetworks(DTNs),nodescommunicatewitheachotherbaseduponintermittentoropportunisticconnectivity.Becausethepropagationdelaymaybeextr

8、emelylargeandend-to-endpathcannotbeassured,thedatatransmissionmechanisminDTNisverydifferentwiththatintheInternet.Otherthanpacketswitching,DTNemploysvirtualmessageswitchingandtransfersmessagebundleshopbyhop.Atthesametime,totacklewiththeunreliab