容迟容断命名数据网络中的拥塞控制研究

总体概述

容迟容断网络（DTN）将传统的“存储-转发”模式改进为“存储-携带-转发”模式，通过内部缓存和保管传输，能够很好地适用于高延迟、频繁中断、拓扑变化的挑战性网络，DTN适应于频繁中断的，或是包含多种网络协议或协议族的异构网络，可以用来解决各种网络问题，不单单是卫星通信网络。但其通信模式仍以主机为中心，不适用于信息分发。

DTNDN：将NDN的应用范围扩展到卫星网络，以更好地支持深空探索中大量内容分发和信息共享的需求。

因此，研究DTNDN的拥塞控制机制对于实现高效的资源分配并满足服务质量的需求具有十分重要的意义。

创新点：

1. 对DTNDN中路由节点转发兴趣包的过程进行建模，将其映射为马尔科夫决策过程，采用强化学习Sarsa(lambda)的求解方法获得最佳策略。
2. 利用缓存对抗链路高延迟和中断的思想，利用DTNDN中固有的持久性存储结构——内容存储器（CS），提出利用内容存储器的拥塞控制策略。

Bundle 层形成覆盖层，通过持久性存储来减小网络中断的影响。它包括可靠交付转移的逐跳机制以及可选的端
到端的确认机制，还有一些网络的诊断和管理功能。

创新点1. 本文对网络的建模如下：利用DTNDN 中路由节点的学习和计算能力，将DTNDN 看作智能体（下文用agent 指代）；路由节点向不同的端口转发兴趣包的过程即为agent 选择执行动作的过程：多个可转发的端口对应多个可执行的动作。同时，兴趣包从一个路由节点通过选择端口转发到另一个路由节点的过程映射为agent 将兴趣包从一个状态通过选择相应的动作转移到另一个状态的过程。每一个路由节点选择一个端口转发兴趣包后，兴趣包传输到下一个路由节点的时间映射为环境反馈给 agent 的立即回报值r(s, a) 。此时间通过相应的数据包返回时携带的时间戳（timestamp）信息计算而得。

创新点2. 利用DTNDN 中已有的CS 结构，暂存数据包，减慢发送速率，以缓解链路拥塞。设计利用CS 的拥塞控制算法，算法中着重强调对重要数据包的保护。