[发明专利]通过机会移动网络卸载蜂窝流量的种子节点选择方法

权利要求书

1.通过机会移动网络卸载蜂窝流量的种子节点选择方法，其特征在于包括以下步骤：

S1：通过蜂窝网络传递到移动网络中某些选定的初始种子，然后通过使用机会通信方式免费的传播，移动网络中所有的节点都能够访问蜂窝网络；

S2：在考虑直接通过蜂窝网络传输的成本和所传播内容的新鲜度的基础上，找到最佳数量的初始种子，以最大程度地提高总体内容效用值；

所述S2中，当内容在0时刻被交付到所选的初始种子时，其新鲜度值为F₀，并且内容的新鲜度值随时间递减，当内容的TTL过期时，对应的新鲜度值为0；假设从活跃节点i到非活跃节点j的传递延迟为T_ij，则非活跃节点j内容的新鲜度值能够表示为:

其中，T_ij是从活跃节点i到非活跃节点j的传递延迟，而T是内容的TTL；

如果非活跃节点j从几个活跃节点接收到相同内容的多个副本，则非活跃节点j仅接收该内容的第一个副本，而忽略相同内容的其他副本，因为内容的第一个副本的新鲜度值最大，并且相同内容的其他副本对非活跃节点j无效，因此有以下表达式：

通过蜂窝网络传送内容不是免费的，假设从蜂窝网络向选定的初始种子i传递内容的成本为c，则能够将活跃节点i通过蜂窝网络获取内容的实际收益表示为B(i)＝F0-c，而c大于0；

令S为时刻t＝0时刻种子或活跃节点的初始集合，给定一个整数K，确定一个节点集S，|S|≤K，使得既考虑了通过蜂窝网络的传输成本和卸载内容新鲜度的节点的总体内容效用值最大化，考虑内容新鲜度的种子选择问题表示为：

s.t.|S|≤K；

当B(i)＝F₀-c时，优化问题能够更改为：

s.t.|S|≤K；

S3：定义内容效用值增益，计算通过蜂窝网络传递内容的最优副本数量k；

所述S3中，定义内容效用值增益：

将G_K定义为在开始时通过蜂窝网络发送该内容的第k个副本而得到的内容效用值增益，即G_K＝U(S_K)-U(S_K-1)，其中，U(S_K)和U(S_K-1)是节点的总体内容效用值，当分别在开始时通过蜂窝网络传递内容的k和k-1副本时，S_K和S_K-1分别表示k和k-1个选定初始种子的集合，然后根据以下公式计算G_K：

S4：基于种子选择方法，来找到初始种子的最佳数量，使网络中节点的总体内容效用值最大化。

2.根据权利要求1所述通过机会移动网络卸载蜂窝流量的种子节点选择方法，其特征在于：所述S1中，根据移动网络中的节点是否已经获得内容，将其分为两类：活跃节点和非活跃节点，网络中的每一对节点(i,j)都以接触率λ_ij呈指数分布的时间间隔，独立于其他节点对，从节点i到节点j的预期传递延迟能够计算为

3.根据权利要求1所述通过机会移动网络卸载蜂窝流量的种子节点选择方法，其特征在于：所述S2中，所传播内容传递过程描述为：首先，在时间0，通过蜂窝网络接口将内容注入到移动网络的一小部分S∈V，即初始种子中，这些初始种子成为活跃节点；然后，当活跃节点与非活跃节点发生接触时，内容通过机会通信的方式传输。

4.根据权利要求1所述通过机会移动网络卸载蜂窝流量的种子节点选择方法，其特征在于：所述S4中，贪婪种子选择方法：

提出了一种基于新鲜值的中心性度量标准，称为新鲜度中心性FC，其表示为：

其中，N(i)是节点i的一跳邻居的集合；

每个节点首先计算到其相邻节点的预期传递延迟，然后每个节点将根据等式(1)获得新鲜度值F，并根据等式(6)获得FC值；贪婪种子选择方法采用迭代选择FC最大的节点作为初始种子，重复上述过程直到G_K＝0。

5.根据权利要求1所述通过机会移动网络卸载蜂窝流量的种子节点选择方法，其特征在于：所述S4中，基于衰减的种子选择方法，包括以下步骤：

S4.1、初始化：每个节点计算到其相邻节点的预期传递延迟，然后每个节点将根据式(1)获得新鲜度值F，并根据式(6)获得FC值；使用成对的新鲜度值F表示选择能力；S4.2、选择：根据S4.1中计算出的FC值，选择FC最大的节点作为初始种子；该节点将不参与后续的选择回合，即从现在开始其选择能力将为零；

S4.3、更新：在S4.2中削弱所选节点的邻居的选择能力；除非F已减小为零，否则用F更新所选节点的邻居的成对新鲜度值F，其中f是介于0和1之间的减小因子；

S4.4、重复S4.2到S4.3，直到G_K＝0。