本文是一篇软件工程论文，软件从一个计算机系统或环境搬到另一个计算机系统或环境的难易程度。根据软件需求对软件设计、程序进行正向追踪，或根据软件设计、程序对软件需求的逆向追踪的能力。（以上内容来自百度百科）今天为大家推荐一篇软件工程论文，供大家参考。
第一章 绪论
随着计算机诞生、互联网的蓬勃发展，信息传输技术成为了互联网发展的重要组成部分。由于无线网络传输成本低、适应性好、扩展性好以及易于维护的优点，越来越多的研究人员对其进行深入研究。无线网络也从最初的传统网络衍生出 Ad hoc 自组织网络[1]、延迟容忍网络[2]等，由于延迟容忍网络的结构特点对于航天通信、军事领域等都具有重要的意义，延迟容忍网络的路由协议近年来得到了许多的研究。
1.1 研究背景
全球信息化进程不断加快，新一代的信息技术也是日新月异，社会发展对于信息技术的发展有着持续的正面影响，这些都催促着新一代的互联网信息技术的产生。无线网络传输技术也在一波又一波的技术发展热潮中快速发展。无线网络传输技术一开始的传输方式是“存储-转发”，这种网络传输路由机制采取存储转发模式。网络传输中源节点向目的节点传输消息时，中继代理节点只需要对接收到的消息进行复制、转发，直到该消息被转发到目的节点。这种路由机制是无法达到香农的最大最小割定理论所规定的吞吐率上界。在无线网络中发送大规模的消息时，由于中间节点的缓存限制，还会造成网络拥堵，从而导致网络性能的明显下降。无线网络经过这些年的发展也衍生出各种特点的网络结构，如传统无线网络、新兴的 Ad Hoc 无线自组织网络以及从 Ad Hoc 等网络结构中抽象出来的时延容忍网络等。关于无线网络传输技术的研究也从最初的对传统无线网络传输的研究过渡到对新兴的无线网络体系结构传输的研究。其中，延迟容忍网络在军事、航空航天通信领域具有重要的作用，延迟容忍网络近几年的研究受到了极大的关注。2003 年，Fall 等人提出了延迟容忍网络（delay tolerant network，DTN）的概念。延迟容忍网络又称容迟/容断网络、间接性连接网络或机会网络，它是从 AdHoc 等无线自组织网络结构中抽象出来的一种网络模型，它是一种缺乏连续性连接的新型网络体系结构。DTN 具有长延时、间歇性连接、节点资源有限、不对称数据速率、低信噪比和高误码率的特征。与传统无线网络相比，DTN 的高灵活性可以更好地适应高延时和频繁割裂的网络环境。DTN 作为一种新兴的移动网络结构，其应用还处于初始阶段，目前的应用主要在军事战争、航天通信、灾难恢复和应急抢险等领域。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 延迟容忍网络研究现状
2003 年 Kevin Fall 首次提出了 DTN 网络体系结构，此后 DTN 迅速成为无线网络领域的研究热点。当前针对 DTN 领域的研究主要有以下几个方面：1、路由协议。DTN 具有节点移动性强、节点能量受限以及网络拓扑结构多变等特点，传统路由中的距离矢量和链路状态不能在 DTN 中得到应用。如何针对这一特点研究出高效的路由机制是当前 DTN 研究的难点和热点。2、数据传输。在源节点和目的节点之间不存在持续连接的情况下，DTN 中的消息不能进行实时的持续传输，从而无法准确估计传输延迟。在延迟较大的情况下，需要保证高的消息投递成功率。此外，由于节点的能量受限，减少数据冗余传输也显得非常重要。3、安全问题。DTN 网络结构复杂，节点有高移动性，网络拓扑结构多变，数据传输安全成为了问题。研究有效的加密算法可以为 DTN 数据传输提供一定程度的安全保证。
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第二章 背景知识
本章主要介绍一些相关的理论知识，主要包括时延容忍网络、节点社会性理论、网络编码的基本原理和随机线性网络编码，最后简单介绍本课题研究用到的仿真工具。这些列出的背景知识，是本课题后面研究成果的理论基础。此外，其他的一些基础理论知识将在后面的章节中逐一介绍。
2.1 延迟容忍网络
延迟容忍网络是一种无线移动自组织网络。它的特点是会常常在某些特定网络环境中出现与网络断开的现象，导致节点间不能确保持续的端到端连接来传输数据。在该网络中，源节点发送的数据通过多个中间节点的中继传输最终送至目的节点，并且网络中的节点采取“存储-携带-转发”的路由方式来实现不同区域范围内节点的信息交互，以尽可能快地把消息发送给目的节点。节点间消息传输的具体过程如图2-1所示。在图 2-1 中，A 是源节点，并产生消息 M，其中，M1、M2 和 M3 都是消息 M 的副本。目的节点是 B，节点 C、D、E 是中间节点，并且节点间没有固定的持续的通信链路。在 DTN 中各节点随机移动，当进入到其他节点的通信范围时，则节点间会建立临时连接来进行消息交互[46]。在 T1 时刻，节点 A 与节点 C 相遇，于是节点 A将自身缓存中消息 M 的副本 M1 转发给节点 C；到 T2 时刻，此时节点 C 已经运动到节点 D 的通信范围内，节点 C 便把 M 的副本 M2 转发给节点 D；T3 时刻，节点 D和该消息的目的节点 B 相遇，于是直接把消息 M2 转发给 B，此时消息 M 便成功送至目的节点 B。
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2.2 节点社会性
由人类所携带的移动设备所组成的网络是延迟容忍网络的一个重要应用。在延迟容忍网络环境中，客观上需要依靠节点相遇带来消息转发的机会，但是人类所携带的移动设备所组成的网络场景下，两个经常通信的节点间通常存在一定的社会关系，如朋友关系、工作关系或者家庭亲属关系等。Milgram 等人[48]在 1967 年的连锁信件实验验证了六度分割理论，即在社会的人际交往中，任意两个人之间利用亲友的传递关系最多只要通过５个人就可以建立某种社会关系，即“小世界”现象。文献[49]验证了节点的社会关系在应用于社交网络场景的延迟容忍网络建模时，能够保证在拓扑中任意两个节点之间最多通过六跳节点形成一条路径，符合六度分割理论，文献[50-51]也验证了延迟容忍网络呈现出“小世界”现象。在现实的社会网络中，节点可以是任何一种社会实体，包括个人、团体、单位等。节点间的社会关系强度可以理解为节点之间的亲密度。在社会网络中，节点之间的关系类型可以有很多种，比如同事关系、上下级关系、朋友关系、家庭亲属关系、邻里关系等。
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第三章 基于节点社会性的 DTN 网络传输方案....20
3.1 问题的提出与分析 .............. 20
3.2 NS-DTN 网络模型的设计.... 20
3.3 NS-DTN 网络模型的实现.... 23
3.4 仿真实验........ 31
3.4.1 实验设置......... 31
3.4.2 实验结果分析 ............ 32
3.5 本章小结........ 36
第四章 基于网络编码的 NS-DTN 网络传输方案.............37
4.1 NSNC-DTN 路由协议 .......... 37
4.2 NSNC-DTN 中网络编码的设计...... 39
4.3 NSNC-DTN 网络模型的设计和实现 ......... 45
4.3.1 NSNC-DTN 设计概况 ........... 45
4.3.2 NSNC-DTN 数据转发 ........... 46
4.4 仿真实验........ 49
4.4.1 对比指标及参数设置............ 49
4.4.2 实验结果分析 ............ 49
4.5 本章小结........ 53
第五章 总结与展望.....54
5.1 总结 .... 54
5.2 展望 .... 55
第四章 基于网络编码的 NS-DTN 网络传输方案
上一章中，我们提出了一种基于节点社会性的 NS-DTN 网络模型，从仿真实验结果可以看出该网络模型能够有效的提高数据投递成功率和降级端到端传输延迟。为了进一步提高 DTN 的网络吞吐量，本章在上一章提出的 NS-DTN 网络模型的基础上，为了提高路由协议的网络吞吐量，对路由传输协议进行改进，结合 RLNC 技术提出了基于网络编码的 NS-DTN 网络模型—NSNC-DTN。本章的主要工作是介绍了NSNC-DTN 网络模型的概要设计，然后介绍了 NSNC-DTN 路由协议格式，紧接着对NSNC-DTN 路由协议中网络编码的设计部分进行详细阐述，主要包括源节点、中间节点、Center 节点以及目的节点中网络编码的设计，再然后对 NSNC-DTN 的实现和数据包转发流程加以介绍，最后通过一系列仿真实验验证网络编码的应用可以有效提高 DTN 的网路吞吐量。
4.1 NSNC-DTN 路由协议
基于网络编码的 NS-DTN 路由协议结合了社团划分和社会性网络的优势，并加入了网络编码的技术，提出了 NSNC-DTN 网络模型。NS-DTN 将节点的移动特性、活跃度和社团间紧密度结合在一起，综合来选择传输节点，即可以实现社团内消息的有效传输，又可以保证社团间消息的可靠传输，合理高效的使用了网络资源。此外，将网络编码应用到NS-DTN路由协议中，采取源节点编码和Center节点编码的方式，既解决了节点缓存压力的问题，又提高了编码效果和降低了网络的冗余度。NSNC-DTN 路由协议采用 RLNC 技术，将目的地址相同的多条消息编码在一起，从而降低转发消息的网络开销。此外，利用 Center 节点作为转发和编码的中继节点，也可以保证更多的消息可以成功的投递到目的节点。NSNC-DTN 路由协议的编码过程可以分为两部分：（1）源节点编码；（2）Center 节点编码。
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总结
随着无线网络传输技术的发展，2002年Kevin等人提出了一种新型网络体系结构DTN。由于它对于军事战争、抢险救灾以及航天通信等领域具有重要的作用，越来越多的学者开始对其进行深入的研究。DTN 的路由研究也经历了一系列的过程，从最初的基于副本路由协议和基于上下文路由协议为主，如 Epidemic 路由算法、Spray and Wait路由算法，这类路由算法往往存在大的网络资源消耗、较长的网络延时的问题。随着面向副本协议的路由技术的研究的越来越完善，更多的研究人员开始转向对节点关系、节点运动性对于路由协议的影响。基于此，研究人员又提出了一些经典的网络路由算法，如 Bubble 路由算法、SocialCast 路由算法以及 SANE 路由算法等，但这些经典路由算法大多还是有低交付率和高网络传输延迟的缺点，为了解决这些缺点，本文在结合当今 DTN 研究热点—社会性的基础上，同时引入随机线性网络编码技术，提出了一种新型的 DTN 网络模型，将节点社会性和网络编码结合，来提高数据包投递成功率和网络吞吐量，降低端到端传输延迟。本文的主要工作包括：
（1）分别从 DTN 发展、社会性 DTN 研究和网络编码发展及应用三个角度出发，介绍了 DTN 路由协议研究的重要性以及网络编码在 DTN 中的应用，从而引出 DTN路由协议研究的重要意义。分析总结了 DTN 路由协议国内外的研究现状，介绍了目前已有的研究成果以及所存在的问题。
（2）介绍了本课题研究需要用到的相关背景知识，主要包括时延容忍网络、节点社会性理论、网络编码的基本原理和随机线性网络编码的知识。从节点间消息传输的角度介绍了 DTN 的网络体系结构和传输特点，紧接着解释了节点社会性的含义，从节点的社会关系强度和节点中心度两个角度具体阐述。再然后介绍了网络编码的相关知识，解释了网络编码的基本原理，从而引出了随机线性网络编码的相关知识，并介绍了网络编码的主要应用。最后我们介绍了针对网络方向的几种主流仿真工具，总结出本文用 ONE 平台作为仿真工具的原由。
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参考文献（略）