文摘

智能空间的需求和重要性已经被研究人员可能意识到由于其适用性在当前的生活方式。机会网络中,移动ad hoc网络的继任者和崭露头角的网络技术,是一种最合适的技术来实现智能空间由于其广泛的应用在真实的场景中,从建筑智能城市星际通信。有许多可用在机会网络路由协议,各有自己的优点和缺点;然而,没有研究到清单已经完成它的时间可以定量地证明这些协议和规范的最大性能的比较机会路由协议一直模棱两可的绩效评估研究的一个主要原因。这里的工作提供了一个机会路由协议家族的分类视图,从而比较和对比了各种仿真模拟器适合他们。之后,最受欢迎的协议(从每个类别至少选择一个协议)比较基于节点密度多达8标准性能指标使用一个模拟器来观察他们的可伸缩性,现实主义和可比性。工作总结给每个讨论的协议的优缺点以及指定的最佳路由协议中所有可用的协议智能空间与最大输出。相信结果通过实现方法将有助于未来研究人员选择合适的路由协议来深入研究他们的研究在不同的场景。

1。介绍

在不断变化的环境的时代,通讯设备变得越来越智能日复一日提供快速、健壮的连接。新的应用在无线网络领域新兴的一种先进的方法是吸引新的研究人员在这个领域进一步努力。由于巨大的研究在无线部分,通信已成为有前途的即使在偏远地区之前,构建一个简单的通信网络是一个巨大的挑战。

由于网络的普遍应用,现有技术在无线网络车辆临时无线网络、无线传感器网络、移动ad hoc网络被观察到在某些情况下,如不足星际通信(1)、智能空间(2),和社交网络(3)应对涉及的所有方面和挑战无线网络,发现一些主要困难与这些技术连接失败和链接中断,降低网络的整体性能。应对这一挑战,研究人员努力创建一个新的网络技术导致机会主义的发展网络(OppNets)。根据蜀et al。4),机会网络(OppNets)是一个全新的类实现容忍延迟网络(5],它支持数据通信通过节点的运动,因为它不需要任何长期从发送方到接收方节点的链接。

根据Kushwaha和古普塔(6),机会网络sare网络系统的不断上升的进步之一。在机会网络中,节点可以互相沟通无论来源到目的地之间的路线不存在在那个时刻。全新机会网络必须实现容忍延迟(即。,准备忍受更大的延迟)。Delay-tolerant网络(DTN)利用数据包的“store-carry-forward”的想法。dtn可以移动数据或建立一个通信在偏远地区或紧急情况没有网络设置。dtn有大量的应用程序提供平滑网络安排在偏远地区,在车载网络中,噪声观测,非凡的地面情况,等等。以这种方式是有前途的认识观点和解机会网络的系统集成和全新进步到实现容忍延迟网络。

OppNet不同移动ad hoc网络(manet)方面的参与节点携带数据的连接(7,8]。节点参与特设网络数据通信保持联系不断的节点是否在运动或静态;另一方面,节点与其他节点连接在OppNet节点之间的通信是要做,使它成为一个更好的方法在实际的应用程序。因此,传统意义上的TCP / IP等协议,安全域,AODV、DSDV在机会网络无法正常工作(9- - - - - -11]。

相反,OppNet这是一种全新类型的实现容忍延迟网络被认为是下一代的ad hoc网络进一步来源于标准的无线网络。图1清楚地说明了机会网络的进化来自无线网络域通过逐步增长。每个进步一步每增长表示个人通信网络的扩展对进一步解决现实生活中的问题,是一个挑战。


图1
机会网络的进化。

据弘et al。12),发展机会网络的主要目的是与有效地处理关键情况如灾难处理,战场通信(13)、卫星通信、飞行战机/无人机网络、水下传感器网络(14),和森林监测。OppNets是高度有用的沟通遇到高延误,没有可靠的连接,错误率高。节点参与OppNet配有几个属性,如短通信范围,动态迁移,高、低密度。OppNet是专门设计来连接几乎所有设备能够通过任何连接无线蓝牙和无线网络等媒介等从而使它成为世界各地的网络设计师的完美选择。机会网络连接的通用场景如图2。


图2
一般OppNet场景。
1.1。机会网络的优点和缺点

据弘et al。12),机会网络中被认为是一个强大的选项可用的网络技术由于下列优势:(1)OppNets可以容忍高延误如果目的地或另一个中间节点没有响应数据通信期间因任何原因(2)OppNet可能允许数据传输与非对称数据率(3)OppNets可以防止数据丢失由于store-carry-forward连接失败,因为它遵循的方法(4)OppNets甚至可以在连续起伏管理数据通信与网络状态,因为它是专门为间歇性连接的情况下操作

除了上述优势,有一定的挑战[15在OppNet沟通需要处理。OppNet的各种缺点如下:(1)OppNet需要高缓冲空间,因为它存储转发数据进一步增加其运营成本。(2)由于断断续续的连接,节点在OppNet交流需要大量的能源,因为它可能等待很长时间转发的数据。(3)OppNet面临的安全挑战也喜欢莫奈,因为像马奈,节点参与OppNet通过中间节点转发数据向目的地。这些中间节点可能是恶意的某个时候。因此,选择一个安全的两个通信节点之间的路由是一个挑战。

相信很快就会解决的每个挑战即将到来的研究人员通过自己的不断努力,使OppNet比当前版本。

1.2。机会网络在智能空间的作用

在数字连接的时代,大量的人口配备智能手机,一个人连接到数字世界通过互联网(16,17]。除了连接互联网,智能手机和其他设备都有一个不同的连接方式,如蓝牙和wifi (18]。据萨马尼et al。19),“智能空间是常见的空间,有能力从环境中获取数据并应用知识来满足流动性的需求,分配,和上下文感知的居民。“智能空间只是一个虚拟世界的信息按成员节点的兴趣(2,20.]。根据Ismagiloiva et al。21),智能空间补充物联网技术的概念,专门为设计智能城市。

这些不同模式的智能手机使其用户让他/她的私有网络的需求和偏好连接的人。这些小的和可定制的网络称为智能空间在现实世界中(22,23]。连接设备的智能空间网络术语中被称为节点(2,24]。的光滑连接,机会网络是最适合由于其固有的特征。在机会网络中节点使用wi - fi和蓝牙与单个节点互连和主要发起功能称为种子OppNet和进一步扩张通过实现多个成员节点之一,促进网络中转发的数据(25,26]。

路由在OppNets依靠节点之间的接触机会,自然是必要的,因为他们的多才多艺。最巨大的路由技术用于OppNet运动store-carry-forward技术,可以在中间节点转发消息,因此,消息被传递到目标节点。储运——转发技术被认为是一个有能力的技术,以确保消息传递到目的节点,消息传递可以承担高延误。因此,OppNets DTN的子类节点必须配备高缓冲空间来存储消息一个奇怪的时间表逃避包下降。

短距离通信功能启用节点可能帮助OppNet获得大的改进和众多范围涵盖几乎所有行业信息攻击等,能源利用率、通信工程、信息收集。然而,维持一个稳定的网络拓扑OppNet是一项繁琐的任务;同时,预测网络拓扑结构是非常困难的因为频繁移动节点和通信范围大。

本文首先介绍了机会网络的介绍之后,它的作用在构建智能空间和应用程序中给出的OppNets部分2。部分3强调了各种路由协议与本课程相关的网络。部分4阐述了众多研究模拟器中可用OppNets其次是基于java的模拟器的启蒙(机会网络环境)。部分5介绍了分析总9个标准路由协议/标准的QoS参数。本文的结论是通过提交未来在这个领域工作。

2。机会网络的应用

机会网络已经成为现在无处不在。它有许多应用程序在真实的场景中覆盖几乎所有现代通信需求的水平。图3在现实世界中演示了OppNet应用程序。


图3
OppNet在现实世界的应用程序。

一些受欢迎的描述如下:(一)套索:Saloni et al。27]发达套索,分享服务一个通用的应用程序,使用集团的机会网络功能使用蓝牙或智能手机监控。它已被证明是高度互连的有利一群有些人漫游在智能城市和监控他们的位置跟踪如果有人错过了。其独特的功能分散设备间的操作模式使得它能够用于任何移动场景。此外,它不需要任何预先存在的任何通信基础设施。套索(即表现在小规模的实现。,250 persons over a small geographic area) and it is being underdevelopment for further enhancements.(b)共享无线infostation模型(游泳):小和哈斯28)提出了一个infostation概念与机会网络的集成。这是实验观察鲸鱼物种通过把传感器在鲸鱼的背上,从而使它们radiotagged鲸鱼。所有传感器节点通过投机取巧的网络连接和数据转发以相同的方式在OppNet infostation最后交付。此应用程序已被证明是优秀的密切观察鲸鱼的生活。(c)水下通信网络:Detweiller et al。29日)尝试了移动传感器节点组成的通信设置与丙烯酸闭包和其他通信支持硬件建立水下通信网络。这是一个安静的机会网络的应用程序,因为它可以容忍延迟和响应相应的现实挑战相称的一个典型的海洋环境。实验研究证明了它的成功与TDMA协议与深度不到100米的理解和展示珊瑚礁。同样可以支持更多的著名的深度用玻璃取代丙烯酸外壳/钛外壳。(d)ZebraNet: ZebraNet (30.)是一个OppNet-based项目执行由普林斯顿大学Mpala研究追踪和监控肯尼亚野生动物在森林里的帮助下强大的传感器与动物的脖子。每个传感器用于启用无线收发器,CPU和GPS。所有传感器安装在动物的身体交换他们感觉到信息OppNet时尚和最终交付所需的车站。集中发展监测森林野生动物的运动和速度。(e)可分布式移动应用:Papadaki et al。31日)提出了一个系统设计,允许应用程序开发人员需要考虑未来主义式的环境作为一个通用的执行自动分发和执行应用程序的组件。允许移动客户端使用的资源的概念出现在这个应用程序环境的帮助下位置感知服务与机会网络和投机取巧的计算。本系统设计的主要目的是举办一个视觉未来的环境中,客户不需要搜索和使用已经存在的服务环境,相反,使用环境来实现自己的自定义应用程序。已试验成功的帮助一个原型的评估。(f)萨拉托加:木等。1]给出的萨拉托加,根据机会网络是一种轻量级协议。它是由萨里卫星技术有限公司(萨)记录在图像格式的数据文件传输基于ip的灾害监测星座(DMC)卫星围绕地球低轨道。萨拉托加是机会主义路由时只将数据包转发链接连接可以保证最大程度的数据转移到节点在12分钟通过卫星地面站。萨拉托加完全运行多年。(g)水声通信:水下通信网络的主要的研究领域,近年来由于其不同的应用,如石油泄漏检测、灾害检测和避免海上勘探,发现潜艇。梅农和Prathap讨论32]无数机会路由协议开发尤其是对水声通信。这样的协议两大类pressure-based协议和基于位置的协议。拉赫曼et al。33)提出了一个名叫托的路由算法(完全机会路由算法),重点克服问题的水声通信等空白节点,横向传播,高的端到端延迟、低吞吐量和高电池消耗。根据广泛的模拟研究,托已经被证明是一个更好的选择现有算法在相当大的程度上。

这些都是一些主要的应用机会网络。但它的范围并不局限于提到的应用程序;相反,它拥有丰富的范围在机载网络(34)、空间操作(35在智能城市[],后端支持36,37),和许多其他领域,不讨论了。

3所示。路由协议在OppNets

机会网络中包含大量的路由协议。这些协议形成的严格的几位研究人员的努力在机会网络的域(3,38- - - - - -40]。

根据Juyal et al。41),大量的协议可以分为不同的类,即,基于洪泛路由协议(例如,流行路由协议和Spray-and-Wait路由协议),forwarding-based路由协议(例如,直接交付路由协议和路由协议的第一次接触),概率路由协议(例如,先知和MaxProp),以知识为基础的路由协议(例如,流行Oracle路由协议),社会特性的路由协议(例如,新的路由协议),和偏离混合路由协议(例如,快速协议)。所有这些协议的工作给出了详尽的调查在每个类别机会网络的路由协议。

路由协议的分类是描绘在图4。


图4
在机会网络路由协议的分类。
(一)流行路由协议:流行协议的功能可能被描述为一个流行病传播的领域;因此,开发这样一个受感染的地区进行任何接触将进一步传播。唯一的区别在于,在这里,这种疾病被认为是一个消息包含的数据,该地区被认为是传播范围。Vahadat和贝克尔42]介绍了消息传递技术,没有连接源和目的地之间的路径。最初,在移动ad hoc网络,现有的技术无法应对这种情况。后来,它是适用于机会网络。因此,流行路由引入随机成对参与节点之间的消息交换保证最终的消息传递。流行路由协议是最古老的在机会网络路由协议之一。流行路由协议是容易理解和实现。(b)直接交付的路由协议:Spyropoulos et al。43)提出了这个协议单副本在机会网络路由的想法。在这种路由协议,消息需要通过中间节点,而不是转发;它是由发送方节点本身。等待发送的消息,直到它直接接触目标节点。这是最简单和容易理解在机会网络中当前可用的协议。改编的方法是不够可靠的发送节点可能需要等待无限延迟对目标节点的接触。如果这种情况发生了,整个消息都会丢失,因为整个网络将只有一个消息。Spyropoulos et al。43)定义了ED直接交付的计算公式如下: 在哪里K⟶范围的每个节点和传播N⟶覆盖区域。(c)Spray-and-Wait路由协议:Spyropoulos et al。44)提出了这个方案,重点即兴创作流行路由协议的性能。人们发现它是一个更好的表现比流行和其他协议,躺在地面上的同一类别的模拟以及理论。随着网络规模的增加或连接级别,Spray-and-Wait协议也证明了自己作为一个可伸缩的协议。同时,Spray-and-Wait协议生成的消息副本数量更少,从而减少缓冲空间和相关参数。这个协议的功能可分为两个阶段,即:、喷雾阶段等阶段。在喷雾阶段,消息副本由源节点和其他节点广播的传播范围。所有节点接受消息从源节点并将其保存在各自的缓冲区。在等待阶段,节点将消息从源节点接收等待机会转发消息时另一个节点到其联系(45]。Spray-and-Wait协议的主要目的是减少的消息副本数量如流行路由转发协议,从而减少预期的数据传输的延迟。根据Spyropoulos et al。44),预期的延迟(ED) Spray-and-Wait路由协议如下所示: 在哪里Hn⟶nth谐波数,即 和n⟶节点总数。对比公式后预计Spray-and-Wait和直接交付的延迟,它可能很容易得出结论,Spray-and-Wait协议节省了大量的时间在数据交付。(d)第一次接触路由协议:Jain et al。46)开发了一种方案,需要额外的网络拓扑知识有限,远远少于整个拓扑。这个方案被称为第一次接触路由协议。在这个协议,发送方节点传播消息遇到第一个节点,这个节点将它转发到下一个遇到的第一个节点。这个流程将继续,直到接收到消息的目的地节点。节点之间的接触是基于随机游走的搜索。消息将被保留在该节点的缓冲区如果没有找到任何其他节点相遇。实验发现,第一次接触路由协议执行转发节点基于随机遭遇那样的穷困,没有拓扑或地理条件的消息传输到目的节点。很容易实施,可以用作多播消息。一个更好的选择包下降和高延迟出现的一些问题,由于第一次接触路由协议。(e)先知的路由协议:林格伦et al。47)提出了一种新的路由算法概率路由协议使用的历史遭遇和传递性(先知)间歇性连接网络。像流行路由协议也有类似的功能,但唯一的区别是,在先知,每个节点参与机会网络计算“概率度量”也被称为为每个评估/已知目的地交付可预测性使源节点发现消息传递的成就。可以更新交付可预测性根据以下方程: 在哪里P初始化 (0,1)一个,b⟶网络中节点。如果一对两个节点没有任何合作的经验数据转发由于任何原因,各自交付可预测性必须降低随着时间的增长。因此,按照交付可预见性可能更新老化常数γ(γ (0,1))在下面提到方程: 在哪里K⟶时间单位。此外,交付可预测性也遵循传递性的性质,即。,我f node A has high probability metric with node B and similarly node B has high probability metric with node C, then node A and node C would have also high probability metric due to the property of transitivity in PRoPHET protocol even though node A and node C do not have any recent experience of any cooperation in data forwarding. The following equation illustrates the effect of transitivity on delivery predictability: 在哪里β是一个比例常数和β [0,1]。交付可预测性的计算是基于节点遇到历史或节点访问历史。在两个节点进来时互相接触,总结向量是交换包含交付可预测性。只是碰碰运气,遇到两个节点在常规的基础上,他们会有更高的交付可预见性和那些拥有更少的可预测性的节点或从未见过少的变化有效的消息传递到目的地。交付可预测性转变的时候。基于仿真的调查解释说,先知协议需要更少的消息交换,低通信开销,更少的延迟和有更好的包时交货率与流行路由。(f)MaxProp路由协议:伯吉斯et al。48]提出MaxProp协议。这个协议是基于优先两种时间表,即。,年代chedule of messages to be dropped and schedule of messages to be transferred to other nodes. The main aim of designing this protocol is to improvise delivery rate and average latency. It functions by ranking the stored packets in nodes’ memory on the ground of cost assigned.源节点之间的公式计算成本一个和目标节点d显示如下: 在哪里 从节点⟶概率成功的消息传输x对x+ 1。MaxProp防止重复的数据包和给予高度优先新的数据包。消息的优先级分配基于领先的新消息,跳数,先前的中间节点,和历史数据。MaxProp路由协议的功能从传输的所有目的地的消息立即在网络邻居,在那之后,路由信息传播之后,确认无论发送的消息发送方和接收方节点。最后,高一直优先考虑这些消息不交付给指定节点进行通信。MaxProp协议发现比迪杰斯特拉,我/ DLE,随机路由协议后实验评估。(g)流行甲骨文路由协议:Jain et al。46)提出,把知识类别下的路由协议,因为它维护的历史中所有参与整个机会网络节点。流行甲骨文路由协议进行消息转发,直到有足够的传递消息的概率正确的目的地。它有一个知识数据库有关未来的连通性;因此,它属于知识路由协议。流行甲骨文路由协议提供了一个更好的传递概率比流行协议,先知协议,和直接交付协议,但有时它可能导致长时间的延迟情况下就不会有足够的传递消息的概率正确的目的地。像其他的路由协议,该协议的主要目标之一是实现最佳延迟。预期的延迟(ED)在流行Oracle路由协议描述如下: 在哪里 ⟶求和数据段的消息K节点收到的是哪一个 在时间的我问, ⟶求和数据段的消息K上传输的边缘e在时间的持续时间我 我E, ⟶时间消耗以来的消息传输。(h)新的路由协议:Dubois-Ferriere et al。49]提出新鲜遇到搜索(新鲜)算法路径发现在机会网络在一个有效的方式。新鲜,参与节点维护的记录他们最近遇到时间与其他节点。当一个节点需要将消息转发到另一个节点,然后搜索任何中间节点有最近的遭遇和转发消息。中间节点遵循相同的过程,当消息到达期望的位置。计算搜索成本(C年代找到之间的路由来源)年代对目的地d可以被视为一种组成连续的几个搜索和数学表达式给出以下方程: 在哪里X我⟶的位置我th节点和 ⟶搜索区域的半径。新的协议导致廉价路线发现通过替换一个整体网络搜索的一系列小搜索。实验发现,新协议在相当大的程度上减少了洪水开销。(我)快速的路由协议:Balasubramanian et al。50]介绍了快速协议具体性能参数的性能最大化。它使用效用函数(U我)实用价值分配给每一个消息在地面上的平均延迟参数。为主,它涉及路由数据包的副本复制到目标节点。在转会的机会,它重复一个数据包在本地最引人注目的增加带来了实用程序。总的来说,U我特点是预期的贡献吗我给定的路由度量。例如,度规限制平均延迟估计通过增加数据包的延迟。以相似的方式,一个数据包的效用是正常的延迟。沿着这些线路,快速启发式依赖当地提高边际效用,即。、公用事业单位的正常增量资源利用。快速模仿包请求他们的边际效用递减在每个转移的机会。方程计算预期的延迟(ED)我表示如下:

在哪里 ⟶预计的时间xj到达节点z和 ⟶每个的次数j节点,分别需要联系目的地交付我直接。

通过仿真发现,快速执行比MaxProp Spray-and-Wait,先知在地面上的平均延迟,包交货率,并在机会网络的整体效率。

不同的研究人员开发出众多模拟器和使他们用于仿真的目的。一些流行的仿真工具如表所示1。

表1
常用在机会网络模拟器。

除了上述模拟器,各种定制的模拟器也正在寻求机会网络研究的选择。这些模拟器帮助分享原始编码工作为其将来重用。一些例子的模拟器是莫妮卡57],E-ONE [58],UDTNSim [59]。

Kuppusamy et al。15]仿真趋势调查研究者关注机会网络紧随其后。研究结果表明,已经有了大幅增加一个模拟器的使用在当前的十年。图5介绍了不同对OppNet可用模拟器研究的贡献。


图5
对OppNet可用模拟器研究的贡献。

此外,Kuppusamy et al。15)带来了光的最重要的原因选择一个模拟器作为主要工具是能够支持的最大数量在所有参与节点在模拟讨论了模拟器(基于定制的模拟器除外)。然而,它有一些局限性对衬底层如MAC子层,可以忽略,但本文的研究工作。此外,它也发现模拟器研究者可以得到最准确的结果与QoS参数在所有同行的最大数量。

基于上述细节,这可能表示一个模拟器(机会网络环境)是研究中最广泛使用的模拟器。因此,本文使用一个模拟器的实现路由协议旨在涵盖提到一大群研究人员从事机会网络研究领域。

4.1。一个模拟器

一个(机会网络环境)是一个基于java的离散事件仿真器的主要功能节点运动建模、路由、消息处理,和节间联系,收集和分析结果通过可视化和其他后处理工具。

结果是由于仿真通常日志生成事件的进一步处理的外部工具如Graphviz来绘制图形。图6说明了一个模拟器的模拟环境。


图6
一个仿真环境(来源:Keranen et al。56])。

一个模拟器的流行是因为它提供了各种工具来生成难移动性场景更接近现实生活中比其他任何可用模拟器在当前时间。它的一些特性,比如GPS地图数据和工作日运动模型使它成为一个更好的选择现实。

然而,然而,一个模拟器有挑战;例如,消息生成过程可能表现得更好如果组织关系和上下文信息被添加。也必须提到这几个研究小组将他们的努力投入加强支持特性在一个模拟器。也许,一个模拟器的新版本将被添加一些更好的特性。

5。路由协议在智能空间的性能评估

严格的审查揭示这样一个事实,尽管许多路由协议提出了各种杰出的研究人员,但没有一个定量评估。作者在这项工作表明迫切需要做同样的事情,以确定哪些协议是最适合在给定的环境中。记住这一点,作者精心而机会网络的众多协议。

在本节中,九个不同路由协议比较基于标准的服务质量(QoS)参数通过改变参与节点的数量。相信这次模拟比较将描述的性能行为不同的协议在地面上的节点密度(26,38]。选择的主要目的节点密度的主要因素是它与智能空间紧密的实际生活的场景,例如,如果我们把手机设备作为参与者节点连接到OppNet通过蓝牙/ wi - fi,那么它将在50 - 60节点每平方公里的公园在机会网络中,但它可以增加到500或更多情况的会议大厅。如果我们谈论星际通信,那么参与者节点的数目是最多1每平方公里甚至小于1。每平方公里的节点数量的比率成为100 - 150年被认为是正常的公路情况。它可能是增加了200 - 250年忙碌的行人路径为例。还有许多其他的现实生活中,节点密度按不同的环境直接影响到智能空间的整体性能。因此,本文旨在找到的适合性在不同的场景中所使用的协议。仿真对比将导致不同的协议的性能在不同的节点密度;它将帮助即将到来的研究人员选择相应的路由协议建立不同的智能空间。

5.1。常用参数

除了节点密度的变化与不同的路由协议,其他参数保持不变只分析性能变化由于几个参与节点的变化。这些参数表中列出的细节2。

表2
OppNet仿真中常用的参数。
5.2。服务质量(QoS)参数使用

比较需要一些标准参数,性能比较可以解释这是更好的,更糟的是(60- - - - - -64年]。表3解释了各种标准参数,决定了行为的不同数量的参与节点的路由协议。

表3
OppNet仿真中使用的性能指标。
(1)参与节点数量:正如前面提到的,本文的目的是检查不同的路由协议的行为变化当几个参与节点相同,以观察其是否适合建立不同的智能空间的不同的功能在不同的地方不同的目的。仿真研究始于50多个节点和结束模拟500个节点在一个特定的区域(4500×3400平方米)。因此,本文认为作为主要的QoS的质量度量来判断不同的路由协议在不同情况下对节点密度。(2)消息传递:按照消息交付而言,最好是发现新的路由协议显示了行为50 - 250个节点,但Spray-and-Wait协议率先参与节点从270增加到500。先知协议还显示了良好的性能在新的协议100 - 250节点,但滞后当节点数量的增加超过250人。同时,MaxProp开始给好的结果时从250个节点的节点数量的增加。第一次接触协议从价值观开始持续到表现更糟,也直接交付协议显示出类似的性能,但有些比第一次接触协议。比较性能也可能被下面的图在图7。(3)消息了:它可能很容易分析,新协议显示最好的行为,即。零信息在每个节点的密度下降。直接交付协议也显示了相同的但只有当节点的数量就超过150人。第一次接触协议也提供最小的消息下降后,新的协议和直接交付协议。流行协议给最高最消息的节点密度下降350,还在当节点的数目等于450。除了流行,先知协议遵循更高的下降率,并将500年的消息在节点密度最高。比较图可以参考如图8。(4)交付概率:从观察,它可以明确表示,新的协议显示了270年最佳性能的节点密度。Spray-and-Wait协议后导致的节点数等于270年到500年,而第一次接触协议和直接交付协议显示了更糟糕的性能在每个节点的数量。比较图可以参考如图9。(5)开销比例:直接交付协议展品零开销比例。Spray-and-Wait协议也提供第二最低开销比后直接交付协议在任何情况下节点的密度。其他协议而言,流行甲骨文协议提供几乎最大开销比150的节点密度,流行协议之后,和先知协议也展现了很高的开销比但有些不到流行高于150的节点数量和流行Oracle节点的数量小于150。新协议也提供一个更少的开销配给到200个节点在模拟区域,但它稍微改变它的行为当它增长从200年至500年的节点密度。参考图如图10。(6)平均延迟:从给定的图形如图11,它可能很容易得出结论,流行协议给出了至少50个节点的情况下,平均延迟,但令人惊讶的是变化的行为至少当许多高值节点从50到100。同样,直接交付协议也表现令人惊讶。展品相当低平均延时的节点密度50,150年,250年和350 - 450年相比,当节点的数目是100,200,300,500。MaxProp始终显示一个巨大的平均延时和快速协议在任何情况下节点的密度。新的协议显示了这个参数的最佳性能表现出较低的平均延迟在每种情况下的节点密度。(7)平均跳数:平均跳数而言,它可能是总结直接交付按其方法论提供消息只有一个跳数。如果这个协议是支持分开,然后Spray-and-Wait MaxProp协议要求至少平均跳数传递一条消息在每一个节点的密度。后也需要更少的平均跳数但先知议定书Spray-and-Wait和MaxProp协议。流行甲骨文协议要求最高的平均跳数除了节点密度的情况下320 - 410。第一次接触协议还要求最高的平均跳数的节点密度300 - 400,但其需求意外摔倒当节点的数量从400年开始向更高的一边。这个参数的新协议表现出一致的行为;它不断地随着节点数量的增加。看到图如图12。(8)平均缓冲时间:根据缓冲时间而言,它可以很容易地明白直接交付协议最需要有缓冲时间当节点的数量大于150。新协议还需要大大减少缓冲时间在每个节点的密度。也,发现平均缓冲时间的要求几乎所有的路由协议(观察)减少节点数的增加,除了Spray-and-Wait协议;相反,它表明,它需要更多的缓冲时间节点数量的增加。看到比较图如图13。

图7
基于消息传递协议的性能与节点的数量。

图8
基于下降消息协议的表现与节点的数量。

图9
基于交付协议的性能概率与节点的数量。

图10
协议的性能基于开销率与节点的数量。

图11
基于平均延迟协议的性能与节点的数量。

图12
协议的性能基于平均跳数与节点的数量。

图13
协议的性能基于平均缓冲时间与节点的数量。
5.3。分析性能评估

九总协议(先知流行协议,协议,Spray-and-Wait协议,流行甲骨文协议,MaxProp协议,直接交付协议,协议的第一次接触,快速的协议,和新鲜的协议)在六个不同类别的机会网络的路由协议(概率基于洪泛路由协议,forwarding-based路由协议、路由协议、以知识为基础的路由协议、社会特性的路由协议和混合路由协议)在八个不同的QoS参数(参与节点数量、消息传递消息了,交付概率,开销比,平均延迟,平均跳数和平均缓冲时间)已经进行过彻底的探索。除了它之外,有些协议观察优越在特定情况下的节点密度有关提到QoS参数。综合评价的适用性的路由协议在节点密度已经准备在桌子上4基于我们的模拟研究。

表4
分析路由协议在节点密度。
(1)流行协议:这是一个简单的协议,它复制了最大消息转发。它提供了最好的交付概率情况下的节点密度的密集的环境和其平均缓冲时间减少随着节点密度的增加。(2)Spray-and-Wait协议:它必须被称为最好的路由协议连同新的路由协议在所有讨论的协议。它提供了良好的性能,证明是一个更好的选择在所有种类的节点密度。它还发现比新鲜的协议标准的基础上的开销比、平均跳数,消息交付和交付的概率。(3)OppNet直接交付协议:这是最简单的协议。这是一个很好的协议的节点密度每平方公里400个节点。它提供了零丢包概率和平均交付所有节点密度。(4)第一次接触协议:第一次接触协议是适合在节点密度从6到25节点每平方公里。包下降和高延迟出现一些问题,在这个协议当节点密度增加。(5)先知协议:先知协议的基础功能的历史遭遇和传递性。由于这个特性,它达到很高的概率比许多传统交付协议。像流行,其平均缓冲时间减少随着节点密度的增加。(6)MaxProp协议:该协议的主要目的是即兴创作交付率和平均延迟。它的功能通过排名数据包存储在节点的内存成本分配。它被证明是一个不错的选择在几乎所有种类的节点密度在机会网络中。(7)流行甲骨文协议:它属于知识型路由协议维护知识数据库中所有参与整个机会网络节点的使它一个很好的选择为稀疏的机会网络环境。但当节点数的增加,性能就会降低由于知识数据库的开销。(8)新的协议:这也是最好的路由协议连同Spray-and-Wait路由协议在任何情况下的节点密度这里讨论。Spray-and-Wait协议相比,新协议是找到更好的标准的消息数量下降,平均延时和平均缓冲时间。(9)快速协议:该协议使用效用函数效用值分配给每条消息的地面平均延迟参数有助于它在任何情况下表现得好,但只是被证明是一个不错的选择极其稀疏和稀疏的环境相比,本文中讨论的其他路由协议。

实验结果观察到的两个路由协议(Spray-and-Wait和新鲜协议)被发现最好在每一个实例的节点密度。然而,这些路由协议相互领先和滞后基于个人QoS参数。比较表现最好的两个协议已经出现以及QoS指标表5。

表5
性能比较的新鲜和Spray-and-Wait协议标准QoS指标。

从观察表5,它可以概括Spray-and-Wait和新鲜的协议在不同的QoS指标表现出最好的性能。然而,由于缺乏共同的QoS参数,声明一个协议很难最好讨论协议中提到的标准,但是,让一个可行的结论,必须声明为最好的一个协议。

应对这个问题,个人QoS的重要性度量的价值评估必须基于智能空间环境下的最佳性能的适用性。文献调查65年,66年)揭示了一个事实:某些QoS指标如消息下降,平均延迟和平均缓冲时间是重要的重要的准确和快速交付至少额外的存储空间要求比数据包传输,是一种理想的条件接收智能空间环境最好的结果。鉴于这一事实,它可以表示,新的协议是最佳适合智能空间环境。

6。结论和未来的范围

本文深入探讨了各种机会网络路由协议可以用于建立智能空间。它还详细讨论了各种机会网络的仿真领域主流的趋势。之后的协议是基于节点密度进行比较,以确定最适合协议用于构建智能空间中给定的模拟环境。本文结尾的事实Spray-and-Wait优于新鲜的协议通过给更好的结果在5标准QoS参数。然而,随着眼睛和肌肉的智能空间环境,本文还强调了这样一个事实,某些QoS指标如消息下降,平均延时和平均缓冲时间具有十分重要的意义在智能空间环境中获得最好的结果。因此,新的协议必须被视为最好的路由协议适合智能空间环境。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者声明没有关于这篇文章的出版的利益冲突。

确认

本文的仿真工作的实验室进行了j . c . Bose科技大学基督教青年会,法里达巴德,印度哈里亚纳邦。作者感谢j . c . Bose科技大学基督教青年会,法里达巴德,印度哈里亚纳邦,允许他们使用实验室设施。作者也感谢国家科学和技术发展委员会(CNPq)支持通过批准号收到305805/2017-7。