[发明专利]一种基于细粒度社会关系及社区协作的机会网络路由方法

说明书

本发明公开了一种基于细粒度社会关系及社区协作的机会网络路由方法，属于人载移动设备机会网络技术领域。方法具体为：对携带消息的节点在移动过程中的每个相遇节点进行以下步骤：当携带消息的节点与相遇节点相遇时，第一步首先判断相遇节点是否为目标节点，若为目标节点将消息传输给相遇节点，否则，进行第二步；第二步判断携带消息节点、相遇节点与目标节点之间是否存在关系，如果存在关系，通过比较节点关系进行消息传输；否则采用社区间消息传输，通过比较节点到目标社区的预测概率进行消息传输；本发明的方法设计了基于节点关系和社区协作的消息传输方法，合理且充分利用了节点资源，加速了消息转发且减少了消息冗余。

技术领域

本发明具体涉及一种基于细粒度社会关系及社区协作的机会网络路由方法，属于人载移动设备机会网络技术领域。

背景技术

随着智能传感器技术的发展以及大量移动智能设备的普及，利用这些设备组成的机会网络可以实现复杂情况下的自组织通信。由于这些智能设备由人所携带，使得组成的机会网络具有了人的社会性。通过对智能设备随人移动的相遇规律展开了研究，表明机会网络中节点的移动行为确实存在基于人的社会行为的移动规律。因此，如何利用机会网络中节点所具有的社会性设计路由方法成为当前机会网络研究的一大热点。

近年来，机会网络的路由方法的研究引起了广泛关注。一些学者提出了基于消息复制的消息传输方法，这类方法利用节点对消息的复制进行转发，其过程具有不确定性和随机性。如Epidemic方法是将消息在全网中进行洪泛传输；Spray and Wait方法通过控制消息副本数量，进行多副本传染型消息传输。随后出现基于贪婪模式的转发方法，Prophet方法通过记录并分析接触历史记录来计算节点之间的接触概率，并基于节点接触的变化更新概率。以上消息传输方法都没有涉及机会网络中节点的社会性。

在机会网络中节点的社会性得到关注后，出现了很多基于节点社会性的消息传输方法的研究。SimBet方法利用社会网络中的小世界效应，选择连通度较高的节点作为代理以辅助路由。BubbleRap方法定义并记录了节点在整个网络中和本社区内的活跃度，基于活跃度的排序从而进行消息的转发的决策。有文献利用节点的接触次数、平均接触时长来识别节点的社会关系；还有学者提出结合节点间最大相遇次数、最大化数据包投递概率以及最小化目标节点的距离等指标提出了多目标函数，并将该函数优化后作为数据包的消息转发的依据。

现有相关结合社会性的机会网络路由方法，存在以下缺点：

1)社区的划分是建立在网络全局拓扑确定的基础上，而机会网络是间歇式的链路连接，因此应当关注节点与周围节点的连接情况，即局域相对稳定且密切的连接，本方法中以社区度量。

2)节点间的历史相遇信息具有多维特征，以往的工作多是关注于单一特征，而且对节点间的关系没有细化分析。

3)许多研究依据节点的中心度指标选择中继节点，导致消息集中到少数节点，负载不均衡容易造成消息冗余及能量的过度损耗。

机会网络中节点的社会性折射了传输关联也对传输预测、传输成功率有着重要影响。准确挖掘并合理利用这些信息作为机会网络路由的决策依据，是一个值得研究的课题。

发明内容

因此，本发明针对现有技术中存在的不足，提出一种人载移动设备机会网络领域的路由方法，具体是一种将节点社会社会关系进行多维度量后，进行了关系优先级及关系分类的细化，并提出了社区构建及演化方法，在存在社会关系的情况基于细粒度关系优先级进行路由，否则计算可达社区概率，基于社区协作完成机会网络路由。

具体的技术方案为：

一种基于细粒度社会关系及社区协作的机会网络路由方法，所述方法具体为：

对携带消息的节点在移动过程中的每个相遇节点进行以下步骤：