DTN网络协议仿真分析与优化研究文献综述

 2022-05-30 10:05

引言

传统 Internet 是基于 TCP/IP 协议的。 TCP/IP 协议提供了一种可基于不同链路层技术的端到端通信机制,已成为不同网络互联的基础模型。通常来说, TCP/IP协议的平稳运行对物理链路特性有一些关键假设[1-3]

(1)在源节点和目标节点之间存在一条端到端路径;

(2)发送端和接收端之间的最大往返时延( Round-Trip Time, RTT)不大;

(3)端到端的丢包概率很小;

(4)误码率低。

然而,随着无线移动通信技术的不断发展,在一些网络环境中,越来越多的网络违反了 TCP/IP的一项或多项假设。如:深空通信网络、卫星中继网络、军用Ad-Hoc网络、空天信息网络、野外偏远地区稀疏传感器网络。在这类网络中,由于节点缓存和链路带宽资源受限以及节点的移动性所导致的链路间歇性通断,传输时延很大,使得传统的路由协议无法适用。针对上述受限网络的特点,K. Fall于2003年提出了延迟容忍网络(DTN,Delay Tolerant Network)的概念[4]。由于对上述受限网络环境具有很强的适应性,国内外对都开展了广泛的研究,研究者们主要从路由技术、网络体系结构、组播路由以及网络安全方面对DTN开展了大量的研究与探索。随着人们对DTN研究的不断深入,其应用场合己经超越了最初星际网络的范围,在星际网络、军用Ad-Hoc网络、灾难救援网络和野外传感器网络等应用场景下发挥了越来越大的作用。

DTN 网络并不基于现有对链路的假设前提,相反,DTN 网络的应用环境和网内节点使得 DTN 具有不同于传统 TCP/IP 网络的特点:

(1)长延时。例如在地球与火星距离最近的时候,光传播需要 4 min的时间,而如果两者距离最远的时候单向传播时间就会超过20 min[5]。在Internet中,传播时间一般以毫秒计算,所以,如此长的延时,很多应用尤其是基于TCP/IP的应用是无法实现的。

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