[发明专利]一种基于社交能量的移动社交容迟网络路由方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机网络技术领域，涉及容迟网络路由交换机制，尤其涉及一种基于社交能量的移动社交网络路由方法。

背景技术

容迟网络是从自组织无线网络中演变而来的一种新型网络模型，其目的是在间歇性连通的受限网络环境中，通过节点之间的自连接提供一种网络解决方案，用以满足随意的异步消息的可靠传输。容迟网络与传统的互连网络相比，存在许多新的特性：（1）间歇性连通；（2）节点分散稀疏；（3）资源受限；（4）节点移动频繁；（5）网络拓扑变化较快。针对这些特性，研究人员目前展开了许多针对性的研究工作，致力于解决这些问题。其中，如何设计一个高效的路由机制是容迟网络研究工作的关键。

目前，常用的容迟网络路由机制主要有以下两种：

1、基于“复制”策略的路由机制。其基本思想是通过将消息复制给足够多的节点，使其最终到达目的节点。代价最小的方法是整个网络中只有一个消息副本，但唯一消息副本的丢失会导致消息传递的失败；代价最大的方法是网络中每个节点都持有一个消息副本，但却消耗大量的带宽与节点资源。早期的容迟网络路由机制大多基于此策略，具有代表性的有直接连接路由方法、两跳路由方法、基于树的洪泛路由方法、传染病路由方法、喷洒-等待路由方法等。

2、基于“知识”略的路由机制。其基本思想是通过学习网络信息来选择一条最佳路径，并将消息从源节点传递至目的节点。与“复制”策略相比，基于“知识”策略的路由算法需要更多的网络信息，如位置、节点参数或连接参数等，以选择最佳路由路径并沿着最佳路由路径中的节点转发消息。“知识”策略认为节点可能分布在特定的地理区域，其转发行为也可能受其它节点的影响。在节点的移动过程具有遍历性与固定性的假定下，可以通过网络信息与节点的历史接触信息来预测节点的将来行为。具有代表性的有基于位置的路由方法、梯度路由方法、基于连接参数的路由方法、基于社交网络的路由方法等。

近年来，在容迟网络中出现了一种特殊的类型——移动社交网络。社交网络起源于网络社交，它通过网络这一平台把不同的人连接起来，使信息能够更高效地传播。在移动社交网络中，人们遵循规律移动并通过随身携带的无线通信设备进行交流。与传统的容迟网络相比，以人为中心的移动社交网络由于其节点为人所携带，因此具有明显的社交性，即节点与哪些节点接触、接触频率、接触的持续时间都像人与人之间的接触一样具有规律性。人与人之间的社交关系相对于网络拓扑结构而言变化较慢。通过发掘节点的社交性，可以建立一个相对稳定的节点社交网络，从而更高效地转发消息。随着社交网络的迅猛发展以及智能移动设备的普及，社交网络与容迟网络的结合将会越来越紧密。面向移动社交网络的容迟网络路由机制由于其在信息传播方面独特优势，将会成为容迟网络路由机制发展的一个趋势。

目前，针对基于移动社交网络转发的容迟网络路由机制的研究成果有：

1、基于社区的路由机制。社会学的研究表明，社区内人们相遇的可能性比社区内的人们与社区外的人们相遇的可能性更大。因此，基于社区的路由机制将节点划分到一个个社区，消息的路由将在这些社区化的节点间进行。标签算法先为每一个节点分配一个标签以标识其所属的团体，转发时将消息传递给与目的节点标签相同的节点。该算法提出了社区概念的雏形，但没有提出社区概念的准确定义，并且需要源节点能与跟目的节点标签相同的节点相遇，否则算法失效。针对标签算法的缺陷，Bubble Rap算法将网络中的节点划分成一个个社区，并分别计算节点在整个网络中全局等级和在所属社区的局部等级。消息在网络中从全局等级低的节点传递给全局等级高的节点直至遇到与目的节点处于同一社区的节点，然后再由此节点在社区内按照局部等级传输给目的节点。此外，还有其他基于社区的路由机制。基于社区的路由算法关键在于社区的划分以及设计社区间和社区内部的转发策略。

2、基于节点重要程度的路由机制。社会学的研究表明，一个有影响力的人会更有利于消息的传播。基于节点重要程度的路由算法关键在于选取衡量节点重要程度的指标及各指标所占比重。消息将沿着一条节点重要程度逐渐增大的路径传播直到到达目的节点。目前衡量指标主要考虑了节点的接触次数、接触时间长度、接触地点、相同邻接节点数等，并将节点在网络中的重要程度定义为单一社会属性或多种社会属性的组合。具有代表性的算法是SimBet算法，其思想是，当两个节点相遇时，根据在局部网络中的中间性、与目的节点的相似性综合计算节点的向心性权值，并把消息从社交向心性权值低的节点传给社交向心性权值高的节点。

发明内容