容迟／容断网络路由技术研究

容迟／容断网络（DTN）由于其长延迟、高误码率及频繁断路等网络特性不满足互联网较短传输延迟、低误码率及存在端到端路径的基本假设,传统Internet体系结构和协议无法直接用于DTN。DTN路由机制可以按照连接的确定性分为确定性路由和随机性路由。确定性路由主要有基于树的路由、时空路由和修正的最短路径路由等方法;随机性路由主要有流行性路由、基于历史消息的路由、基于模型的路由、可控移动路由和基于编码的路由。DTN在游牧计算、军事战场通信、紧急营救及灾后重建方面具有广泛应用前景。     

容迟与容断网络的研究进展

本文简要介绍了容迟与容断网络的基本特征、体系结构、应用领域和比较活跃的研究机构及其主要工作。采用分析和比较的方法,总结了容迟与容断网络路由协议和传输协议的主要研究成果,探讨了相关研究问题,分析比较了容迟与容断网络的仿真工具。最后总结并展望了容迟与容断网络进一步的发展方向。     

容断网络技术在岸海数据通信中的应用研究

岸海数据通信网络向海上延伸后,带宽分布不再是分级状,而是呈岛状：岛内为高可靠连通性带宽;由于移动、干扰等条件限制,岛与岛之间为间歇性连通带宽。岸海之间是典型的岛状网络,为了不增加新的网络拓扑,增强已有网络机会通信能力,提出了容断技术覆盖网岸海通信应用模型,并设计实验床进行了性能评估,仿真对比实验结果证明了该容断网络应用模型的优点。     

容迟网络中的随机路由算法研究

容迟网络是一种新的网络,用于频繁间断网络的数据传输.在该类网络中由于其较大的时延和网络拓扑频繁的分裂,使得传统的路由协议不能得到有效的应用.为此,找到有效可靠的路由协议成为容迟网络中的关键问题.文章主要针对近年来所提出的各种随机路由算法,进行分类剖析比较,并给出当前路由协议存在的问题和未来路由协议的发展方向.     

一种战场短距离通信环境下容断网络路由算法

文章在对DTN（容断网络）单播路由的研究现状进行深入研究的基础上,综合考虑DTN的交换机制、缓存管理、路由算法、能量消耗等因素,提出了一种基于RULH（链路连通历史信息）的路由算法,并通过Glomosim仿真工具验证了该算法具有较高的数据传输率、较低的时延、较小的能耗,能够在战场短距离通信环境下明显改善网络性能。     

3G和WLAN集成网络中的QoS的研究

将WLAN和3G结合,已经成为一种趋势.因此,需要考虑WLAN和3G结合的QoS问题.在这篇论文中,主要研究了将3G和802.11e相结合,为WLAN和3G集成网络的用户提供端到端的QoS业务.通过仿真,研究了WLAN误码率对3G业务类别传输吞吐量的影响.     

容迟网络中基于社会感知的协作机制研究

针对节点的社会自私性(social selfishness)对容迟网络(delay tolerant network,DTN)中路由效率、网络性能和安全等造成的负面影响,采用社会感知(socially aware)、博弈论等方法设计合理的协作机制是当前容迟网络研究的一个重要方向.文中首先描述了节点的社会自私性对容迟网络性能的影响.依据分析工具的差异,将已有容迟网络中基于社会感知的协作机制分为基于博弈论、基于信誉、基于虚拟银行3类.文中对各类协作机制的基本原理、方法和不足之处进行了分析和比较,最后对容迟网络中基于社会感知的协作机制的未来研究方向进行了展望.     

用于准二维移动容迟容断网络的实时资源分配策略

资源分配是移动容迟容断网络的核心问题之一,影响着容迟容断网络路由甚至整个系统的效率.然而目前移动容迟容断网络的资源分配策略大多基于神经网络和遗传算法的混合算法,计算量大,不利于实时应用.为此根据移动网络可预测环境,提出了接入路由器消息矩阵及准二维接入带宽的约束条件,在此基础上建立了基于效用函数的资源分配策略,以满足实时要求.算法具有O(n)的算法复杂度,仿真结果显示切换掉话率和新呼叫阻塞率仅比最优化算法升高约1/4,计算用时则只有其36.99％.说明其在保证实时性的前提下仍能提供较好的QoS.算法可以进一步推广到二维移动场景中.     

容迟容断网络中一种分布式的安全数据分发机制

与传统网络不同,容迟容断网络(Delay/Disruption Tolerant Networks, DTN)中大部分时间不存在端到端路径,传统的基于中心服务器的各种安全机制在DTN中并不适用,DTN中的数据分发也面临着同样的问题。该文提出了一种完全分布式的安全数据分发机制,采用分布式的基于身份的认证机制,无需中心私钥生成器 (Private Key Generator, PKG)的存在,并且通过门限机制和分类数据名称到分类密钥的映射,节点只需与任意门限个邻居节点通信即可获得所需分类数据的密钥。分析和仿真实验表明,该机制在保证安全性的前提下,与基于移动密钥服务器的方案相比,其密钥获取效率大大提高,非常适合DTN这种环境。     

基于C／S管理模式的统一网络管理系统——OpticalView

介绍自主研制开发的一套基于客户机／服务器(C／S)管理模式的统一网络管理系统——OpticalView,它不但实现了标准的SNMPv2网管接口．可对不同厂商设备实现统一的网络管理;而且还实现了端到端的业务配置和业务故障时自动的网络恢复功能。此外,由于采用Java语言作为开发平台,使系统能支持多种操作系统,实现了灵活跨平台的功能。     

延迟容忍网络自适应差错控制方法

根据延迟容忍网络的时延较大、误码率较高等特点,在现有的传输控制层和MAC层差错控制的基础上改进,结合IEEE 802.11 DCF机制的特点,提出一种基于MAC层丢包率的自适应差错控制方案.该方案能有效改善延迟容忍网络的传输时延,满足对时延要求比较敏感的业务的要求.     

一种基于QoS的空间延迟/中断容忍网络拥塞控制方法

为缓解网络拥塞对空间延迟/中断容忍网络产生的影响,该文提出一种基于QoS的网络拥塞控制算法。该算法包括接触拥塞判断和基于QoS的数据转发两种机制,分别从接触剩余可用容量和节点剩余存储空间两方面对每一段接触的拥塞程度进行预测,将接触划分为不同的拥塞等级。在计算路由时,以整段路径中所包含接触的最高拥塞等级为该路径的拥塞等级,并根据该拥塞等级发送不同优先级的数据。实验表明,基于QoS的拥塞控制算法可以提高低优先级数据的传递率并在节点存储空间不足时降低最高优先级数据的传递时延。     

基于位置的开放式容迟网络路由算法

移动环境下互联网接入网络频繁中断,需使用容迟网络协议.然而时间概率不确定性导致DTN路由算法的先验知识计算复杂,文中提出基于空间的路由算法以消除.进一步由接入路由器信息矩阵决定实现接入路由器的k集合,提出广义k选播以缓解概率不确定性,使用效用最大化的规划模型,在整个许可时间段和k个路由器之间进行路由和资源分配,结合DTN的托管传送,可以对多个目的地同时传送数据包.仿真验证了传输性能和鲁棒性整体较优,能灵活支持开放式网络拓扑结构变化.     

延迟容忍网络状态感知的路由策略研究

延迟容忍网络具有间歇连通的特点,这为数据传输提出了很大的挑战。目前的路由算法没有充分考虑节点的整个状态(位置、速度),该文提出了一种节点状态感知的路由策略SARM(Situation-Aware Routing Method)。SARM根据节点的状态估计它能把消息传送到汇聚节点的可能性,并把消息复制到那些比自身可能性大的节点上。该文根据消息的生存时间、剩余时间及复制次数提出了一种消息队列管理机制。仿真实验表明,SARM在不增加消息副本数量的情况下提高了传输成功率并降低了传输延迟。     

An Efficient,Scalable Key Transport Scheme (ESKTS) for Delay/Disruption Tolerant Networks

In the past, security protocols including key transport protocols are designed with the assumption that there are two parties communication with each other and an adversary tries to intercept this communication. In Delay/Disruption Tolerant Networking (DTN), packet delivery relies on intermediate parties in the communication path to store and forward the packets. DTN security architecture requires that integrity and authentication should be verified at intermediate nodes as well as at end nodes and confidentiality should be maintained for end communicating parties. This requires new security protocols and key management to be defined for DTN as traditional end-to-end security protocols will not work with DTN. To contribute towards solving this problem, we propose a novel Efficient and Scalable Key Transport Scheme (ESKTS) to transport the symmetric key generated at a DTN node to other communicating body securely using public key cryptography and proxy signatures. It is unique effort to design a key transport protocol in compliance with DTN architecture. ESKTS ensures that integrity and authentication is achieved at hop-by-hop level as well as end-to-end level. It also ensures end-to-end confidentiality and freshness for end communicating parties. This scheme provides a secure symmetric key transport mechanism based on public key cryptography to exploit the unique bundle buffering characteristics of DTN to reduce communication and computation cost .