[发明专利]一种基于社交距离的DTN网络路由方法

摘要

本发明提出一种基于社交距离的DTN网络路由方法，将社会学中的社交距离的概念应用到DTN中，通过节点间产生接触的频率，次数，和规律性三个方面进行综合分析，给出了接触频率，平均维持时间，和规律性的定义公式，并对三个值进行了归一化，最后通过欧拉公式给出了社交距离的定义公式；在计算得到社交距离的基础上，取倒数作为权重，得到表示社交关系及其强度的加权图，并利用SimBetAge中的公式计算相似性和中间性，并利用SimBet的路由过程进行路由，结果表明，利用社交距离的倒数作为权重，可以明显提高数据包投递率，同时降低时延和开销。

主权项

1.一种基于社交距离的DTN网络路由方法，其特征在于，包括步骤：(1)获取所述DTN网络中各路由节点之间在往期一段时间T内的接触信息；(2)根据步骤(1)得到的接触信息计算时间段T内各路由节点之间的断开频率，记路由节点i、j之间的断开频率为ωij；(3)根据步骤(1)得到的接触信息计算时间段T内各路由节点之间断开时间的平均值：其中，δij表示路由节点i、j之间的断开时间平均值，δijk表示路由节点i、j之间第k次断开维持的时间；(4)根据步骤(1)得到的接触信息计算时间段T内各路由节点之间的断开时间的标准差：其中，表示路由节点i、j之间的断开时间的标准差；(5)计算各路由节点间的社交距离：其中，D_ij表示路由节点i和j之间的社交距离，分别为ω_ij、δ_ij、σ_ij的归一化结果；(6)以路由节点为顶点构建路由节点间的社交关系加权图，社交关系加权图中的边的权值为该边连接的两个路由节点之间社交距离的倒数；(7)根据社交关系加权图进行路由，包括两种情况：(7‑1)当一个路由节点i收到另一个路由节点j的连接建立请求时，更新：ωij＝ωij+1；根据更新后的ωij更新δij和σij；根据更新后ωij、δij、σij更新社交关系加权图中边ij的权值；(7‑2)当路由节点i有需要发送的数据包时，提取数据包中的目的节点d，若目的节点d和路由节点i有直接连接则将数据包直接发给d；否则计算路由节点i与目的节点d之间的相似性s(id)和节点j与目的节点d之间的相似性s(jd)，以及计算节点i的中间性节点θ(i)和节点j的中间性θ(j)，相似性和中间性的计算公式分别为：式中，wik表示社交关系加权图中边ik的权值，wdk表示社交关系加权图中边dk的权值，N1(i)表示节点i的一跳邻居N1(d)表示节d的一跳邻居。其中，N1(j)表示节点j的一跳邻居节点的集合；当满足s(jd)＞s(id)或θ(j)＞θ(i)时，路由节点i将数据包转发给邻居节点j，否则路由节点i继续携带该数据包，直到遇见满足条件的新邻居节点。