[发明专利]基于移动社交网络节点社会特性的机会路由行为建模方法

说明书

技术领域

本发明属于社会性移动自组织网络(socialized mobile ad-hoc network)中的机会路由技术领域，特别涉及基于移动社交网络节点的社会关系进行行为建模的方法。

背景技术

近年来智能终端设备的应用日益广泛，这些设备具有自发组织形成非连续(intermittent)、延迟容忍(delay-tolerant)的无线移动网络并进行数据交换的潜能，所涉及的具体组网技术包括蓝牙(bluetooth)、设备到设备(device-to-device)等，这种特殊的自组织网络又被称为移动社交网络(Mobile Social Network)。移动社交网络中的用户节点即智能终端的持有者之间能随机发生移动，《美国计算机协会移动自组织网络会议》(MobiHoc’09,May18-21,2009,New Orleans,USA)等学术文献多次提及：任意随机移动的自组织/延迟容忍网络节点之间相互接触事件的发生过程可用泊松过程予以合适地描述；《美国电气与电子工程师协会快报》(IEEE COMMUNICATIONS LETTERS,VOL.13,NO.12,DECEMBER2009)提到所有节点对之间关系完全等同化的随机行走节点相互接触事件的泊松过程参数λ可表征为下式所示的随机同质节点接触频率模型：

λ=c·υ0·RA]]>

式中A表示一个节点移动的正方形仿真区域，υ₀表示节点间的平均相对速率，R表示节点的通信半径，而c是表征同质化随机移动模型的常数。然而，移动社交网络相比于传统的移动自组织网络具有另一个重要特征，即节点间的相互社会关系。节点对之间社会关系的亲疏，深刻地影响着节点对之间的两大机会路由特性：社会关系亲近的节点接触的频繁度也随之增加；自私性(selfishness)决定一个移动社交节点为其他节点的数据分发提供协作的概率，其中社会自私性(social selfishness)特别地随节点间社会关系的亲疏而增减，从而社会特性将显著影响移动社交网络的机会路由性能。此类社会特性使得在开发与革新移动社交网络设备间的路由技术以及研究网络中的机会投递行为相关科学问题时，必须将节点间的社会倾向性对路由行为的影响作为重要考量因素。然而，由大量真实的移动社交节点构建具有社会特性的测试场景在实现上具有较大难度，因此亟需有效的仿真平台用于建模移动社交网络节点间的社会关系及其对于节点间机会路由行为的影响，从而为相应的技术研发和科学研究提供便捷、可靠的仿真基础。

目前已有的对于移动社交网络节点的社会关系及其所决定的节点间机会路由行为的建模方法主要包括从真实社会行为的跟踪记录中获取以及依据社会关系特性进行构造性的行为建模。在真实社会节点行为跟踪搜集与建模方面，《美国电气与电子工程师协会学报》(IEEE TRANSACTIONS ON MOBILE COMPUTING,VOL.10,NO.11,NOVEMBER2011)中提到了通过对若干携带移动设备的人之间相互移动与接触行为的跟踪记录进行建模，从而获得了一些真实追踪数据集，如剑桥(Cambridge)数据集、国际计算机通信会议06(Infocom06)数据集及香港(HK)数据集等。这类数据集的优势在于源自真实人类社会，具有较强的典型性；其主要缺点在于仅记录某一特定场景下的节点活动规律而不能通过参数调节模拟多种场景，且能搜集到的数据所描述的行为通常仅包括节点间的移动接触行为，但至今还缺乏节点彼此的协作规律或其他信息。《美国电气与电子工程师协会快报》(IEEE COMMUNICATIONS LETTERS,VOL.14,NO.11,NOVEMBER2010)中提及了针对社会性延迟容忍网络(Delay-tolerant Networks)节点带有自私性的机会路由行为所建立的仿真模型，该模型考虑了节点可能所属的不同社团(community)划分关系，并以此为依据将属于同社团/不同社团的节点对之间的接触频率与协作转发概率分别定义。然而这种建模方式仅考虑了节点的宏观社团属性，而缺乏对于网络中单一节点对之间的特定社会关系及其影响下的节点机会路由特性的描述。