一種機會移動社會網(wǎng)絡中基于熱點的消息轉發(fā)方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種機會移動社會網(wǎng)絡中基于熱點的消息轉發(fā)方法，屬于機會移動社 會網(wǎng)絡的技術領域。
【背景技術】
[0002] 機會移動社會網(wǎng)絡(Opportunisic Mobile Social Networks,OMSNs)是指節(jié)點被 賦予由攜帶者確定的社會關系的一種機會網(wǎng)絡。其中許多概念來源于機會網(wǎng)絡 (Opportunistic化tworks)。機會網(wǎng)絡是一種不需要源節(jié)點和目標節(jié)點之間存在完整鏈 路，利用節(jié)點移動帶來的相遇機會實現(xiàn)網(wǎng)絡通信的、時延和分裂可容忍的自組織網(wǎng)絡。具有 高延遲、低傳輸率、低傳輸率，間歇型連接等特點，主要應用于車載網(wǎng)絡、野生動物監(jiān)控、手 持設備網(wǎng)等。它可能會遇到頻繁和長期的網(wǎng)絡分割，所W同一時間不存在端到端的鏈路，使 得傳統(tǒng)的基于TCP/IP的端到端通信的互聯(lián)網(wǎng)技術無法很好地為其提供服務。它采用存儲-攜帶-轉發(fā)的方式來進行報文的交付。機會移動社會網(wǎng)絡是一種特殊的機會網(wǎng)絡，所W OMS化的路由算法需要充分考慮到網(wǎng)絡中移動節(jié)點的社會特性，例如節(jié)點接觸的概率(接觸 頻率高的節(jié)點之間成功傳遞消息的機會更大），社區(qū)性(同一個社區(qū)的節(jié)點成功傳遞消息的 時延更小)等，運些都是設計路由協(xié)議需要考慮的關鍵因素。在現(xiàn)實場景中，通常擁有共同 興趣的節(jié)點會頻繁地訪問一些位置(例如:學生頻繁訪問的地方有教研室、教室、食堂、寢室 等），而訪問其他位置很少。OMS化中將節(jié)點頻繁訪問的位置稱為家化ome)。充分利用運一特 點，通過在家的位置加入熱點來傳遞消息，能夠加快消息成功傳遞速度，降低消息傳遞時 延。因此近年來基于熱點的機會移動社會網(wǎng)絡得到了廣大研究人員的關注。
[0003] 噴射等待協(xié)議（Spray and Wait,S&W)是由 T.Spyropoulos,K.Psounis 和 C. S. Ra曲aven化a等人在2005年提出，是一種基于泛洪路由化pidemic Routing)的改進路 由。其主要思想是:源節(jié)點預先拷貝成M份數(shù)據(jù)，當遇到其他節(jié)點時按一定消息副本分配比 例來分配運M份數(shù)據(jù)。例如，二分噴射等待協(xié)議(Binary S&W)是當一個節(jié)點與其他未攜帶消 息副本的節(jié)點相遇時，將自己所攜帶副本數(shù)的一半分配給相遇到的節(jié)點。而源節(jié)點噴射等 待協(xié)議(Source S&W)則是當源節(jié)點與其他未攜帶消息副本的節(jié)點相遇時，則將一個消息副 本分配給相遇的節(jié)點，如此下去，直到源節(jié)點只剩下一個消息副本?；谙嘤龅穆酚?化ncouter Based Routing,邸R)通過記錄過去的相遇值化ncounter化lue，EV)和當前時 間間隔相遇的節(jié)點數(shù)量(Current Window Counter)按一定的比例來預測未來的節(jié)點的相 遇值，通過比較相遇的兩節(jié)點的相遇值來決定消息副本的分配比例。
[0004] 基于熱點的傳播(Homing Spread)是由Jie Wu,Mingjun Xiao,Liusheng Huang等 人在2013年提出，利用在網(wǎng)絡中加入熱點的優(yōu)勢，當熱點遇到未攜帶消息的節(jié)點時，分配一 個消息副本到此節(jié)點，直到熱點最后只剩下一個消息副本為止，但是此方法的設定條件"熱 點與節(jié)點之間的接觸率遠大于節(jié)點之間的接觸率"是一種特殊情況，其消息副本分配方法 不適合一般實際應用場景。因此，現(xiàn)有的機會移動社會網(wǎng)絡中，熱點轉發(fā)過程造成消息副本 擴散速度低下和消息成功轉發(fā)時延增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種機會移動社會網(wǎng) 絡中基于熱點的消息轉發(fā)方法，解決現(xiàn)有的機會移動社會網(wǎng)絡中熱點轉發(fā)過程造成消息副 本擴散速度低下和消息成功轉發(fā)時延增加的問題。
[0006] 本發(fā)明具體采用W下技術方案解決上述技術問題：
[0007] -種機會移動社會網(wǎng)絡中基于熱點的消息轉發(fā)方法，包括W下步驟：
[0008] 步驟1，在網(wǎng)絡中存在一個熱點和若干節(jié)點時，設定節(jié)點與節(jié)點之間的接觸率為a 和熱點與節(jié)點之間的接觸率為b，且b〉a;將若干節(jié)點的其中一個作為目的節(jié)點，熱點存在一 個消息發(fā)送給目的節(jié)點時，設定該消息有M個消息副本，W及設Mi為熱點第i次分配給節(jié)點 的消息副本數(shù)和Mh為熱點攜帶的剩余消息副本數(shù)，其中，i為消息副本分配次數(shù)；
[0009] 步驟2,當熱點與任意未攜帶消息副本的節(jié)點n相遇時，若節(jié)點n是目的節(jié)點，則熱 點直接將消息傳遞到目的節(jié)點，消息轉發(fā)結束;否則，執(zhí)行步驟3;
[0010] 步驟3,若熱點攜帶的剩余消息副本數(shù)Mh等于1，則熱點不分配消息副本；否則，熱 點將消息副本數(shù)Mi分配給節(jié)點n;及獲得更新后的熱點剩余的消息副本數(shù)M^h = Mh-Mi,并且i =i+1，即將分配次數(shù)i增加1次；
[0011] 步驟4,被分配了消息副本的節(jié)點n按噴射等待協(xié)議將所攜帶消息副本進行消息轉 發(fā)；
[001^ 步驟5,重復上述步驟2至4,直到消息副本被轉發(fā)到目的節(jié)點為止。
[0013]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述步驟3中，消息副本數(shù)Mi由下式 計算獲得：
[001日]上述公式中，M為消息副本數(shù);P為常數(shù);a為節(jié)點與節(jié)點之間的接觸率;b為熱點與 節(jié)點之間的接觸率。
[0016] 進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述步驟4中采用二分噴射等待協(xié)議 進行消息轉發(fā)。
[0017] 進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述二分噴射等待協(xié)議包括在被分 配了消息副本的節(jié)點n與其他未攜帶消息副本的節(jié)點相遇時，將其所攜帶消息副本數(shù)的一 半分配給未攜帶消息副本的節(jié)點。
[0018] 進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案:所述步驟4中采用源節(jié)點噴射等待協(xié) 議進行消息轉發(fā)。
[0019] 本發(fā)明采用上述技術方案，能產(chǎn)生如下技術效果：
[0020] (1)本發(fā)明設及一種機會移動社會網(wǎng)絡中基于熱點的消息轉發(fā)方法，它通過在容 遲網(wǎng)噴射等待協(xié)議的基礎上加入熱點，改進消息副本的分配方法，將保持熱點和節(jié)點之間 消息副本傳遞時間的平衡性作為消息副本分配的依據(jù)，利用平衡熱點和節(jié)點之間消息擴散 的時間，來決定每次節(jié)點訪問熱點分配的副本數(shù)，充分利用熱點與節(jié)點運兩種渠道同時進 行消息轉發(fā)，可W達到消息副本擴散速度最大化，從而降低消息成功轉發(fā)的時延，縮短消息 交付時間。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明機會移動社會網(wǎng)絡中基于熱點的消息轉發(fā)方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合說明書附圖，對本發(fā)明的實施方式進行描述。
[0023] 如圖1所示，本發(fā)明設計了一種機會移動社會網(wǎng)絡中基于熱點的消息轉發(fā)方法，本 方法在移動網(wǎng)絡中加入熱點，將保持熱點和節(jié)點之間消息副本傳遞時間的平衡性作為消息 副本分配的依據(jù)。具體過程包括W下步驟：
[0024] 步驟1，假設網(wǎng)絡中有一個熱點和多個節(jié)點，節(jié)點與節(jié)點之間的接觸率為a,即單位 時間內(nèi)節(jié)點與節(jié)點之間的平均接觸次數(shù)為a,熱點與節(jié)點之間的接觸率為b，即單位時間內(nèi) 熱點與節(jié)點之間的平均接觸次數(shù)為b，且b〉a;將若干節(jié)點的其中一個作為目的節(jié)點，熱點要 發(fā)送一個消息給網(wǎng)絡中的目的節(jié)點時，設定該消息有M個消息副本，表示該消息最多可被復 審IJ成M份;設M功熱點第i次分配給節(jié)點的消息副本數(shù)，Mh為熱點攜帶的剩余消息副本數(shù)，功 消息副本分配次數(shù);在消息發(fā)送的初始時刻，Mh=M, i = 1。
[0025] 步驟2,當熱點與任意未攜帶消息副本的節(jié)點n相遇時，若節(jié)點n是目的節(jié)點，則熱 點直接將消息傳遞到目的節(jié)點，消息轉發(fā)結束;否則，執(zhí)行步驟3。
[0026] 步驟3，若熱點攜帶的剩余消息副本數(shù)Mh等于1，則熱點不分配消息副本；否則，熱 點將消息副本數(shù)Mi分配給節(jié)點n:
[002引上述公式中，M為消息副本數(shù);P為常數(shù);a