机会社会网络消息传输机制

【摘要】随着移动终端设备的不断发展，人们携带移动设备用来进行消息传输的机会网络应用也越来越普遍。由于人与人之间存在特定的社会关系，且社会网络服务也不断升级，机会网络逐渐演变为机会社会网络。机会社会网络没有固定的基础网络设施，网络中人们以各种移动智能设备为载体，依托人类的社会关系强弱，借助于节点的不断移动，从而带来机会式的通信可能，并采用“存储-携带-转发”的模式完成消息的转发。机会社会网络的拓扑结构是不断变化的，网络中传输消息的节点对之间可能不存在实时的、固定的通信链接，消息的传输延迟较大。因此，能否合理的选取下一跳节点已经成为影响网络性能的关键因素。本文首先介绍了机会社会网络的研究背景及意义、国内外研究现状、基本概念和网络特征、主要的实际应用以及存在的关键问题等，然后对已有的路由算法和节点移动模型进行了整合分析，发现这些路由算法主要集中在如何综合提高网络的传输性能。虽然有些算法在特定网络环境下性能较好，但没有考虑到移动设备携带者的实际运动特性及社会关系，而且这些携带者的社会关系强度是有区别的，因此将人的社会关系及社区特性引入到消息传输的设计中是非常必要的。与此同时，网络中一些节点与其他节点没有太大的连接关系，社会关系较为薄弱，不愿意为别的节点进行消息的转发，表现出较强的自私特性。如果网络中的“自私”节点数量较多，将会对网络性能产生不良影响，因此我们应该考虑节点的“自私性”，采取一定措施减少此行为对网络性能的影响。1)由于现有的机会社会网络中的路由算法只关注节点移动对网络性能的影响，没有充分考虑到移动设备的载体——“人”的社区聚集性和社会移动特性。针对此问题，提出一种基于人类社会关系强弱及其移动特性和消息副本限定的综合性路由算法。该算法首先根据节点对之间的相遇次数，计算出节点间的相遇概率，确定节点对之间的社会关系强弱度，进而动态地将节点分隔成不同的移动社区；其次根据确定好的社区数目及相遇概率等动态地对消息副本数进行限制，在实现消息多路径并行传输的同时，更有效地降低了网络中数据传输的冗余度，加大了网络资源的利用率；最后利用网络中社交权值大即活跃度高的节点带动消息的传播，并利用扩散确认消息的方式对节点自身缓存进行科学有效的管理。此路由算法可以在保证较高消息传输成功率的前提下，表现出比PROPHET、SprayandWait这两种传统路由算法相对较低的网络消息传输延迟，以及更低的成本耗费的网络性能。2)本文还针对机会社会网络存在不愿意传递消息的“自私”节点的现象，提出了基于节点社会合作度的效用转发机制。该算法通过充分研究节点用户运动的社会特性，利用经济学中的节点信任等级的方式来解决网络中存在自私节点的问题，通过综合评价节点的用户相似度、信任度和缓存能力等信息，选择社会合作度大的中间代理进行数据的转发，使消息可以始终沿着网络中社会合作度高的方向传输，使消息传输成功率得到了有效保证，并降低了网络传输延迟。当网络中某节点的节点核心度值低于某一阈值时，本文会采取孤立该节点的方式，对此节点不再执行数据的转发，进而减小了网络有限资源的耗费。
【作者】刘亚翃；
【导师】高媛；
【作者基本信息】中北大学，计算机软件与理论，2014，硕士
【关键词】机会社会网络；路由协议；社区性；消息副本限定；自私性；社会合作度；

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