基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)容遲網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)策略研究.pdf

1、移動(dòng)容遲網(wǎng)絡(luò)是在星際互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)上抽象而來的一種更具代表性的受限網(wǎng)絡(luò)模型，具有網(wǎng)絡(luò)間歇性連通、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)資源有限與高傳播時(shí)延等特點(diǎn)。與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)模型不同，移動(dòng)容遲網(wǎng)絡(luò)中不存在穩(wěn)定可靠的端到端鏈路，使得現(xiàn)有的基于端到端連通性假設(shè)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不再適用。在移動(dòng)容遲網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間利用移動(dòng)帶來的通信機(jī)會(huì)，采用“存儲(chǔ)—攜帶—轉(zhuǎn)發(fā)”的方式進(jìn)行通信。隨著應(yīng)用場景的不斷增多，如偏遠(yuǎn)地區(qū)通信、野生動(dòng)物追蹤與環(huán)境監(jiān)測等，移動(dòng)容遲網(wǎng)絡(luò)已成為無線

2、傳感器網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
　　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)算法是移動(dòng)容遲網(wǎng)絡(luò)研究的一個(gè)重要方面。相比傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由算法，移動(dòng)容遲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)算法不僅要提高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量效率、延長網(wǎng)絡(luò)生存期，對(duì)如何提高消息傳輸成功率、降低消息傳輸時(shí)延與通信開銷的研究則更加具有實(shí)際意義?，F(xiàn)有的移動(dòng)容遲網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)算法大致可分為：基于消息復(fù)制的轉(zhuǎn)發(fā)算法、基于歷史信息的轉(zhuǎn)發(fā)算法、基于先驗(yàn)知識(shí)的轉(zhuǎn)發(fā)算法、基礎(chǔ)設(shè)施輔助的轉(zhuǎn)發(fā)算法和基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)算法。隨

3、著微電子和通信技術(shù)的發(fā)展，具備無線通信、存儲(chǔ)與計(jì)算能力的手持設(shè)備（如智能手機(jī)、平板電腦等）得到普及。利用數(shù)量龐大的手持設(shè)備進(jìn)行分布式組網(wǎng)成為了移動(dòng)容遲網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)新的應(yīng)用場景。手持設(shè)備通常由人隨身攜帶，而人的移動(dòng)性通常難以估計(jì)。相對(duì)于變化較快的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，人與人之間的社會(huì)關(guān)系則相對(duì)較為穩(wěn)定。因此，在由手持設(shè)備組成的移動(dòng)容遲網(wǎng)絡(luò)中，基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)算法更加適用。
　　本文針對(duì)由手持設(shè)備組成的移動(dòng)容遲網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，對(duì)如何提高數(shù)據(jù)傳

4、輸效率進(jìn)行了研究，并在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)相遇規(guī)律分析與分布式社團(tuán)檢測算法的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了適用于該應(yīng)用場景的基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)算法。具體的研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　1）利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間的相遇間隔時(shí)間、單個(gè)節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)的相遇間隔時(shí)間，以及單個(gè)節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)的相遇次數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，得出了以上三個(gè)隨機(jī)變量均服從指數(shù)截?cái)嗟膬缏煞植嫉慕Y(jié)論，并且提出了可以利用單位時(shí)間內(nèi)單個(gè)節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)相遇次數(shù)的均值作為閾值進(jìn)行分布式社團(tuán)檢測。

5、
　　2）針對(duì)手持設(shè)備組網(wǎng)的應(yīng)用場景，提出了動(dòng)態(tài)分布式社團(tuán)檢測算法。在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)相遇規(guī)律分析的結(jié)論基礎(chǔ)上，利用單位時(shí)間內(nèi)單個(gè)節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)累積相遇持續(xù)時(shí)間與相遇次數(shù)的均值確定朋友集合，構(gòu)建并更新各節(jié)點(diǎn)的本地關(guān)系圖，并且在各節(jié)點(diǎn)的本地關(guān)系圖上利用多社團(tuán)檢測算法得到各節(jié)點(diǎn)的不同社團(tuán)結(jié)構(gòu)。相比單社團(tuán)檢測，該方法有助于在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程中進(jìn)一步降低通信開銷。
　　3）針對(duì)基于中心度的轉(zhuǎn)發(fā)算法，研究了節(jié)點(diǎn)中心度對(duì)消息傳輸成功率、傳輸時(shí)延與通

6、信代價(jià)的影響，提出了基于中心度與關(guān)系度的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)算法。該算法在消息轉(zhuǎn)發(fā)過程中同時(shí)比較中心度與關(guān)系度。該方法利用了因單純比較節(jié)點(diǎn)中心度而錯(cuò)失的數(shù)據(jù)交換機(jī)會(huì)。仿真結(jié)果表明該方法可有效提高數(shù)據(jù)傳輸效率。
　　4）針對(duì)移動(dòng)容遲網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)共享，提出了基于社團(tuán)的源路由算法。該算法將移動(dòng)容遲網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)共享過程分為三個(gè)階段：摘要消息廣播、興趣消息回傳與內(nèi)容數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。與傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的源路由算法不同，該算法將摘要消息廣播過程形成的基于社團(tuán)