[发明专利]基于社交圈子划分的延迟容忍移动社会网络数据转发方法

说明书

技术领域

本发明针对延迟容忍移动社会网络(Delay Tolerant Mobile Social Networks,简称DTMSN)提出了一种基于相遇圈子划分的数据转发方法，主要用来解决在延迟容忍移动社会网络面临网络分割情况下的数据传输问题，属于计算机无线通信技术领域。

背景技术

传统自组织网络的数据传输基于先寻路后转发的方式，这种方式要求网络的端与端之间至少存在一条稳定的连接。然而，在实际的自组织网络中，节点往往部署稀疏、移动迅速、具有严格的能量限制，造成网络大部分时间处于非全连通的状态。在此类网络环境下，由于不能保证源节点与目的节点之间时时存在稳定的连通路径，传统的基于先寻路后转发的移动自组网通信模式不再适用。如口袋交换网、偏远乡村网络、野生动物追踪网络等。为了实现这类网络环境下的数据通信，研究者提出了延迟容忍网络(Delay Tolerant Network，DTN)。延迟容忍网络通过采用存储-携带-转发的新型数据通信模式，解决了网络中端与端之间不存在稳定链路情况下的数据传输问题，延迟容忍网络具有间歇连接、资源受限、时延较高等特点。

近些年，随着成本降低、性能提高和体积缩小，智能手机、掌上电脑等便携式移动通信设备，得到快速的普及和广泛的应用。Wi-Fi，NFC、Bluetooth以及RFID等技术的出现又使得这些个人移动设备之间可以在不借助于运营商的通信基础设施的情况下实现本地通信。由这种便携式移动通信设备节点组成的延迟容忍移动社会网络(Delay Tolerant Mobile Social Network)因此诞生。在该网络中，节点移动不再是随机的，而是受到其携带者“人”的控制。人类的移动是具有社会性的，从而使得节点的移动呈现出相应的规律性。

延迟容忍移动社会网络同样面临由节点频繁移动等带来的网络分割问题，这使数据转发机制成为其研究的重中之重，因为数据转发机制是否高效很大程度上决定了机会网络能否成功的应用。然而，节点的频繁移动、受限的网络资源、网络全局信息的缺乏以及多样的移动模式都给数据转发机制的设计带来了极大的挑战，因此亟需研究适用于该网络的数据转发机制。目前对于延迟容忍移动社会网络的数据转发机制的研究取得一定的进展，典型的是利用节点之间社交关系强度的不同，将节点划分到不同的社交圈子中，节点通过自己的社交圈中的好友节点将信息转给目的节点。该方法中，圈子的划分采用了较为单一的标准(仅根据节点的社交关系强度)，较容易带来错误的划分，比如节点A与B、C分别为同事与家人的关系，采用上述方法，将会把B与C划分到同一个圈子中，而实际上，他们是不属于同一个圈子。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提出一种基于社交圈子划分的延迟容忍移动社会网络数据转发方法，来解决面临网络分割情况下的数据传输问题。通过使用本发明提出的方法，可以提高节点圈子划分的准确度，从而辅助消息的正确转发。

技术方案：本发明提出的数据转发机制，将每一个人载移动设备(如手机、ipad)视作一个节点，每个节点可以实现地理定位，以获知自己目前所处的地理社区(如手持移动设备作为RFID阅读器，通过在活动场所入口处的RFID标签获取所在的地理社区)，然后综合地理信息和节点的相遇关系划分节点的社交圈子，最后借助社交圈子实现数据的转发。其中：

节点：人载移动设备，受到需求和合作驱动的人类社交活动的影响，节点的移动相遇关系呈现出一定的稳定性。

稳定相遇关系：在节点一个活动周期T内，若节点A与节点B的接触时长CD(A,B)≥λ,则节点A与B具有稳定的相遇关系。

邻居节点：与节点具有稳定相遇关系的节点称为节点的邻居节点。

地理社区：节点活动的聚集场所，如教室、宿舍等,每个地理社区具有唯一的标识符CID(Community ID)，整个网络场景包括多个地理社区，如图1所示，节点每移动进入一个地理社区便可获取其地理社区号CID。

地理社区集：节点活动的地理社区的集合，初始化时，由节点选定，节点A的地理社区集用U(A)表示。

标准地理社区数据库：由经过统一规范化命名的地理社区号组成的数据库系统。

圈子：由节点的邻居节点构成的节点集。

一、体系结构

本发明的技术方案具体由三个部分组成：(一)建立节点活动的地理社区集；(二)划分节点的社交圈子；(三)基于社交圈子的数据转发。

二、方法流程

本方法包括以上所述3个部分，对每部分的详细论述如下：

(一)建立节点活动的地理社区集