[发明专利]一种基于节点位置余弦相似度的机会网络转发方法

摘要

本发明公开了一种基于节点位置余弦相似度的机会网络转发方法，通过节点历史接触信息如节点相遇次数、相遇时间长度、节点关系稳定性来计算各节点转发效用值。通信时优先将通信范围内效用值最大的邻居节点作为初始转发节点，之后根据余弦度相似度方法选择其他多个转发节点，使得转发节点能够均匀地分布，从而达到数据均匀转发的目的。

主权项

1.一种基于节点位置余弦相似度的机会网络转发方法，其特征在于，通过节点历史接触信息如节点相遇次数、相遇时间长度、节点关系稳定性来计算各节点转发效用值；通信时优先将通信范围内效用值最大的邻居节点作为初始转发节点，根据余弦度相似度选择其他多个转发节点；具体如下：1)当节点间相遇时，节点记录相遇信息,更新转发效用值，为了保持接触信息的实时性，仅保留最近时间长度T内历史信息；节点vi携带消息准备转发时，如果检测到周围存在其他节点，节点vi根据周围节点反馈历史数据计算得到转发效用值，假设最大的效用值的节点vp∈Vi，将节点vp标记；节点进行数据转发需要从通信范围内选择k个节点作为转发节点；假设在时间t，节点v_i需要转发数据，以v_i为圆心、通信半径为半径进行数据转发；以V_i中v_p，v_q，v_w，v_e为例，分别计算节点v_i、v_p周围通信范围节点的余弦值，以节点v_i通信范围内v_p，通过效用值比较得到节点v_p效用值最高；以v_i为原点，向量为起始方向，向量为节点v_i指向节点v_q，v_w，v_e向量，根据余弦定理，节点v_p，v_q，v_w夹角的余弦值如式(6)所示：为了数据转发更平衡，利用余弦相似度进行其他转发节点的选择；在节点v_i为圆心通信范内，将节点v_i为圆心所在圆平均分成k份，从节点v_i为圆的通信范围内再选择k‑1个节点，每个圆弧角等于为了使数据比较均匀分布在网络中，转发节点选择尽可能在不同，以顺时针为正方向，以v_i为圆心，节点v_iv_p连成直线所在半径为起始，第2个转发节点范围应该分布在以节点v_iv_p连成直线所在直径、圆弧角大小为的扇形内，即从V_i中选出与v_iv_p夹角并且效用值最大的节点并标记，依次选出所有的转发节点；2)通过余弦相似度方法将数据转发给相遇节点步骤2‑1)：在t时刻时，当节点vi携带数据准备转发时，如果检测到周围存在其他节点，则将发送请求转发报文给通信范围其他节点，通信范围内其他节点接收到节点vi发送的报文，发送收到请求报文发送给节点vi；步骤2‑2)：节点vi收到其他节点发送的报文，更新相遇历史信息；根据公式(5)计算通信范围内节点的转发效用值；步骤2‑3)：vi选择效用值最大节点作为第1个转发节点，同时作为选择下一个节点的基点，该节点被标记；步骤2‑4)：根据余弦相似度公式(6)计算出和节点v_i周围其他的节点的余弦值；从余弦值符合的节点中再选择出效用值最大点作为转发节点作为下一个节点转发的基点；步骤2‑5)：逐步选择k个转发节点，完成当前时刻的转发数据。