[發明專利]基于移動社交網絡節點社會特性的機會路由行為建模方法

有效

• 申請號: 201310626892.1
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103595623B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 張四海;錢岑;秦曉衛;周武旸
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H04L12/58
• 分類號: H04L12/58;H04L12/701;G06F17/30
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 汪祥虬

技術領域

本發明屬于社會性移動自組織網絡(socialized?mobile?ad-hoc?network)中的機會路由技術領域，特別涉及基于移動社交網絡節點的社會關系進行行為建模的方法。

背景技術

近年來智能終端設備的應用日益廣泛，這些設備具有自發組織形成非連續(intermittent)、延遲容忍(delay-tolerant)的無線移動網絡并進行數據交換的潛能，所涉及的具體組網技術包括藍牙(bluetooth)、設備到設備(device-to-device)等，這種特殊的自組織網絡又被稱為移動社交網絡(Mobile?Social?Network)。移動社交網絡中的用戶節點即智能終端的持有者之間能隨機發生移動，《美國計算機協會移動自組織網絡會議》(MobiHoc’09,May18-21,2009,New?Orleans,USA)等學術文獻多次提及：任意隨機移動的自組織/延遲容忍網絡節點之間相互接觸事件的發生過程可用泊松過程予以合適地描述；《美國電氣與電子工程師協會快報》(IEEE?COMMUNICATIONS?LETTERS,VOL.13,NO.12,DECEMBER2009)提到所有節點對之間關系完全等同化的隨機行走節點相互接觸事件的泊松過程參數λ可表征為下式所示的隨機同質節點接觸頻率模型：

λ=c·υ0·RA]]>

式中A表示一個節點移動的正方形仿真區域，υ₀表示節點間的平均相對速率，R表示節點的通信半徑，而c是表征同質化隨機移動模型的常數。然而，移動社交網絡相比于傳統的移動自組織網絡具有另一個重要特征，即節點間的相互社會關系。節點對之間社會關系的親疏，深刻地影響著節點對之間的兩大機會路由特性：社會關系親近的節點接觸的頻繁度也隨之增加；自私性(selfishness)決定一個移動社交節點為其他節點的數據分發提供協作的概率，其中社會自私性(social?selfishness)特別地隨節點間社會關系的親疏而增減，從而社會特性將顯著影響移動社交網絡的機會路由性能。此類社會特性使得在開發與革新移動社交網絡設備間的路由技術以及研究網絡中的機會投遞行為相關科學問題時，必須將節點間的社會傾向性對路由行為的影響作為重要考量因素。然而，由大量真實的移動社交節點構建具有社會特性的測試場景在實現上具有較大難度，因此亟需有效的仿真平臺用于建模移動社交網絡節點間的社會關系及其對于節點間機會路由行為的影響，從而為相應的技術研發和科學研究提供便捷、可靠的仿真基礎。

目前已有的對于移動社交網絡節點的社會關系及其所決定的節點間機會路由行為的建模方法主要包括從真實社會行為的跟蹤記錄中獲取以及依據社會關系特性進行構造性的行為建模。在真實社會節點行為跟蹤搜集與建模方面，《美國電氣與電子工程師協會學報》(IEEE?TRANSACTIONS?ON?MOBILE?COMPUTING,VOL.10,NO.11,NOVEMBER2011)中提到了通過對若干攜帶移動設備的人之間相互移動與接觸行為的跟蹤記錄進行建模，從而獲得了一些真實追蹤數據集，如劍橋(Cambridge)數據集、國際計算機通信會議06(Infocom06)數據集及香港(HK)數據集等。這類數據集的優勢在于源自真實人類社會，具有較強的典型性；其主要缺點在于僅記錄某一特定場景下的節點活動規律而不能通過參數調節模擬多種場景，且能搜集到的數據所描述的行為通常僅包括節點間的移動接觸行為，但至今還缺乏節點彼此的協作規律或其他信息。《美國電氣與電子工程師協會快報》(IEEE?COMMUNICATIONS?LETTERS,VOL.14,NO.11,NOVEMBER2010)中提及了針對社會性延遲容忍網絡(Delay-tolerant?Networks)節點帶有自私性的機會路由行為所建立的仿真模型，該模型考慮了節點可能所屬的不同社團(community)劃分關系，并以此為依據將屬于同社團/不同社團的節點對之間的接觸頻率與協作轉發概率分別定義。然而這種建模方式僅考慮了節點的宏觀社團屬性，而缺乏對于網絡中單一節點對之間的特定社會關系及其影響下的節點機會路由特性的描述。