[发明专利]一种基于移动特征和社交关系的机会网络多播路由方法

说明书

本发明公开了一种基于移动特征和社交关系的机会网络多播路由方法，包括：根据地理位置对目标区域进行区域划分，划分成若干个地理区域并逐个编号获得地理标签，采集接入设备AP的日志记录文件，以构建Trace数据集；计算每一个节点出现在网络中不同地理标签的概率，并选取K个地理标签构成节点的地理标签集合，并合并以构建地理标签表；根据构建的Trace数据集和地理标签表，构建节点的相遇关系表；在两个节点相遇时，更新相遇关系表；并根据构建的地理标签表P和相遇关系表，采用多播路由算法对节点中的每一条多播消息进行分裂转发。本发明综合考虑了节点移动特征及社交属性之间的关系，显著的提高了机会网络中多播消息的投递成功率，并降低了投递时延。

技术领域

本发明涉及一种基于移动特征和社交关系的机会网络多播路由方法，属于无线通信技术的技术领域。

背景技术

与传统的无线自组织网络相比，机会网络更强调利用节点移动性带来的相遇机会，为非完全连通网络区域提供数据通信服务，可在苛刻的网络条件下实现数据通信，更适合实际场景中自组网的需求。通常，机会网络中的节点不是统一部署的，节点的初始位置及网络规模也是未知的，源节点与目的节点之间也不存在预知的通信路径。网络之间的联系主要是通过节点移动到相互的通信范围内而建立的，并采用“存储-携带-转发”异步路由的方式来进行信息交换。

目前机会网络中的多播路由方法主要包括以下几个方案：1)洪泛法，消息可以在整个网络中无限制地复制和转发，最终到达所有的目的节点。2)基于移动特征的多播路由方法，此类算法主要利用节点的分布信息来估计相遇概率，并在此基础上完成路由发现和数据转发的过程。3)基于社交信息的多播路由方法，此类算法通过分析用户的相遇历史，来实时提取节点的社交特征，并根据社交特征来完成路由发现和数据转发的过程。

发明人在研究过程中发现以上方案均存在着不足：第一种方案中每次相遇机会都将带来消息的复制和转发，过多的消息冗余使得此类算法需要较大的路由开销。第二种方案和第三种方案都是只关注节点的移动特征或者社交关系这两个单一属性，没有综合考虑节点移动特征和社交关系之间的关系，无法全面地描述节点的移动及社交行为。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种基于移动特征和社交关系的机会网络多播路由方法，解决现有机会网络中多播路由方法需要较大的路由开销，且没有综合考虑节点移动特征和社交关系之间的关系，无法全面地描述节点的移动及社交行为的问题。本发明综合考虑节点的移动特征和社交属性，提高了机会网络中多播消息的投递成功率，降低了投递时延。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种基于移动特征和社交关系的机会网络多播路由方法，包括以下步骤：

步骤1、根据地理位置对目标区域进行区域划分，划分成若干个地理区域并逐个编号获得各地理标签，采集每个地理区域中接入设备AP的日志记录文件，以构建Trace数据集；

步骤2、根据构建的Trace数据集，计算每一个节点出现在网络中不同地理标签的概率，并选取K个地理标签构成节点的地理标签集合TL，并合并所有节点的地理标签集合TL以构建地理标签表P；

步骤3、根据构建的Trace数据集和地理标签表P，构建节点的相遇关系表；

步骤4、在两个节点相遇时，更新相遇关系表；并根据构建的地理标签表P和相遇关系表，采用多播路由算法对节点中的每一条多播消息进行分裂转发。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤1中Trace数据集包括节点编号、节点相遇时间、接入设备AP编号以及地理标签。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤2中计算每一个节点出现在网络中不同地理标签的概率，节点m_i出现在地理标签l_j的概率p_ij采用公式：