[发明专利]面向移动机会社会网络的社会感知和概率预测的路由方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动机会社会网络领域，特别涉及一种面向移动机会社会网络的社会感知和概率预测的路由方法。

背景技术

在移动机会社会网络(Mobile Opportunistic Social Networks，以下简称MOSNs)中，移动用户(为简化起见，下文将交替使用移动用户、用户和节点)可以四处移动，不需要通信基础设施支持的条件下，可以利用手持的便携式移动设备进行消息传输。详细来说，用户所携带的便携式移动设备通常可以通过Wi-Fi或蓝牙进行无线通信，当两个设备处于彼此的通信范围内时，它们之间就能进行消息传输。正是由于MOSNs中消息的传输不需要通信基础设施支持这一特点，MOSNs被广泛地应用于许多场景中，比如：灾难救援通信、偏远地区通信或通信基础设施受损地区的通信。

与传统的自组织网络相比，MOSNs正经历着节点移动速度快，链路变化频繁和节点特征差异大等挑战。因此，路由成为MOSNs研究的主要问题之一。在MOSNs路由研究中，通常以多跳的方式，为消息选出一条从源节点到目的节点的路径。因此，当节点相遇时，如何为自身携带的消息选出合适的中继，成为MOSNs路由方法研究中的一个关键问题。

目前面向MOSNs的路由方法主要关注于利用节点的兴趣或移动特点来提高路由方法的性能(即，较高的投递率，较低的时延和网络开销)。其中，比较成功的策略是考虑概率或社会感知的路由方法。事实上，这些方法还存在一些不足。由于节点的社会特性具有长期稳定的特点，因此，该特点可以被用来降低路由决策的开销。所以，与社会感知的路由方法相比，一些基于概率预测的方法会产生大量的网络开销。此外，基于单副本的社会感知的路由方法通常不会有特别高的投递率，因为网络中的节点具有移动性而且在单副本方法中每个消息只存在一个副本，如果一个消息在网络中被丢弃，那么它将永远不可能被成功投递。因此，提出一种结合多副本并综合考虑概率和社会感知的方法来提高MOSNs的路由性能是一件很有必要的事情。

通常，一个MOSN可以被划分成一些区域，基于所划分的区域，人们可以访问一个或多个区域。我们的校园就是一个典型的MOSN，它可以被划分成宿舍、教学楼、学校食堂、操场和图书馆等区域。在划分好的区域中，学生和教职工可以在一个特定的区域中移动或者在区域间移动。

事实上，节点不是随机地在一个特定区域或在区域之间移动而是根据自身的兴趣特点选择所要访问的区域。具体来说，具有某一相同兴趣的节点通常会访问一些与该兴趣相关的位置。研究人员发现，在一个MOSN中，50％的节点会花费其70％的时间来访问很少的位置。显然，一些有关系或者兴趣相同的节点之间的相遇概率更高。同时，节点访问区域的行为具有长期稳定的特点。因此，我们可以探索节点的兴趣与划分好的区域之间的规律，然后将探索到的规律用在机会网络消息传输过程中。

此外，由于工作特点的不同，不同的人通常在不同的区域中扮演不同的角色。例如，图书管理员在工作时间通常会在学校图书馆里整理书籍，因此，他们在图书馆里的活跃度比其他人高，构成了图书馆的核心。研究人员也发现和证明了节点的活跃度对提高MOSNs路由性能的重要性。在本发明中，我们将每个被划分好的区域看成是一个小型的MOSN。在每个区域中，少数活跃的节点构成了该区域的核心，而该区域的边缘是由许多不活跃的节点所构成的，其中不活跃的节点指的是与该区域其它节点相遇频率较低的节点。因此，我们可以利用节点的活跃度来提高MOSNs路由算法的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向移动机会社会网络的社会感知和概率预测的路由方法，该方法能够克服现有技术中存在的问题，实现网络节点消息传输的高投递率和低开销率。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种面向移动机会社会网络的社会感知和概率预测的路由方法，所述方法通过探索节点的活跃度、兴趣、移动性以及节点间的关系提出了两种相关的中心度，以简化网络模型，在已简化的网络模型、社会感知和概率预测的基础上对消息进行传输，并在消息传输过程中采用了消息副本控制策略，控制网络中消息的副本数，减少网络资源的消耗；具体包括以下步骤：

S1：网络初始化；

S2：在源区域S中传输消息m给Top_k_S，D集合中的节点；

S3：将消息m传输给目的区域D；

S4：在目的区域D中将消息m转发给目的节点d；

进一步，所述步骤S1具体包括：