分布式移动社会网络中基于上下文认知的路由算法研究

来源 :武汉大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:puhongzhi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着智能移动设备在日常生活中的广泛使用,人们携带这些设备组成的移动社会网络越来越受到学术界和工业界的关注。目前的智能移动设备一般集成了多种传感器,能够感知并获取网络内部和外部的上下文信息,从而为上下文认知计算带来了前所未有的机遇。移动设备通常由人携带,使得设备与人之间的关系越来越密切。人们之间的社会关系及其移动行为被称为社会上下文,社会上下文在一定程度上反映了移动节点的某些特征,显著地影响着网络节点的移动模式。因此,在移动社会网络中,利用上下文信息,特别是社会上下文信息来指导网络协议的设计逐渐成为当前研究的热点领域。移动社会网络通常呈现分布式、资源受限、间歇性连通等特征,使得高效智能的路由协议设计成为当前研究的难点问题。节点的能量受限严重影响着网络的性能,而通过收集和利用网络中与能量相关的上下文信息,可以有效提高网络节点的能量使用效率,延长网络的生存时间。在节点稀疏的移动社会网络中,节点经常处于间歇式连通模式,点对点的通信难以得到保证。网络节点之间的数据传输主要依靠节点之间偶然的相遇机会,并采用“存储-携带-转发”的合作方式实现,那么,预测节点之间的相遇机会成为影响该类网络中数据传输的关键因素,而节点携带者的社会上下文信息隐含了网络节点的接触规律和移动模式,对解决路由问题提供了新的思路。本文对分布式移动社会网络中的路由问题展开了深入细致的研究,以多学科交叉理念和相关理论知识为基础,采用社会网络分析法、机器学习、上下文认知计算等方法,研究不同网络应用场景下基于上下文认知的数据转发策略和路由算法。本文的研究能促进分布式移动社会网络路由的效率与智能化,并为以人为中心的智能网络和普适计算的研究提供理论参考和技术支持。本文的主要研究内容和贡献为:(1)节约能量是移动社会网络研究的重要内容之一,然而节约能量常常会导致网络性能的下降,实现能量效率与网络性能之间的平衡存在着一定的困难,针对这一难题提出了基于上下文认知的跨层节能路由机制CAER。该路由机制采用跨层设计的思想,综合利用应用层用户的偏好以及应用程序特征、网络层的拓扑信息和数据链路层信号强度等上下文信息,设计跨层信息共享的路由决策机制,在保证路由协议性能的情况下,尽可能提高网络能量的使用效率。仿真结果表明,与一些经典路由协议相比,该路由算法能有效提高网络的能量使用效率和网络生存时间,减少网络的时延开销。(2)在节点稀疏的分布式移动社会网络中,节点之间经常不存在端到端的通路,充分利用多种上下文信息,本文提出了一种多维度上下文匹配的数据转发策略MCMF。消息携带者节点首先获得它在当前时刻的邻居节点集,然后在邻居节点集中通过社会相似性匹配,获得用于数据转发的候选节点集,接着利用马尔可夫预测方法在候选节点集中寻找最优中继节点,最后设计高效的数据转发策略。利用多种真实移动数据集进行仿真实验表明,该方法能获得稳定的优势和较好的数据转发性能。(3)移动社会网络是一个社会关系的集合,节点的社会关系与社会活动深刻地影响着节点的移动模式。利用人们的日常行为规律和相遇模式,提出了一种基于社会上下文信息预测的机会路由算法SCOR。该算法能够利用网络中的社会上下文信息,采用BP神经网络模型预测节点的移动行为,路由决策过程充分考虑移动节点活动的时间和空间属性,当接收节点与发送节点同时处于网络中同一连通域时,数据转发采用同步方式,否则采用异步方式。仿真结果和实验分析表明,与Epidemic、PROPHET和dLife算法相比,基于社会上下文认知的路由算法提高了数据成功转发的比率,减少了网络的开销。
其他文献
目的:探究参附注射液对心脏骤停(CA)后脑复苏患者的临床治疗效果。方法:选取浙江省人民医院健康促进中心收治的CA行心肺复苏(CPR)后自主循环恢复(ROSC)的患者100例,随机分为
目的中医学理论中,形神一体论是其重要部分,运用中医学的理论指导人们在关注躯体症状的同时,不可忽视对个体的精神状况的关注。心主神,心理健康水平直接影响人的精神,身体与心理(精神)的关系紧密相关,相互依存。本研究将从中医形神一体论的观点出发,并参照中医情志理论分析太极拳对中年人身心健康带来的影响,同时,为中医“治未病”提供理论依据及客观数据支持。方法采用实验的方法,对被试进行太极拳干预。通过个案咨询访
目的:分析参附注射液对脓毒症病人急性肾损伤及其他脏器损伤的治疗效果。方法:将72例脓毒症病人随机分成对照组和观察组各36例,对照组病人按照指南给予标准治疗,观察组病人在
南航认沽权证与南方航空股票价格不仅没有按照其原理呈负相关反而呈正相关关系,终究以清零退场,这不是资本市场上特殊的个例,我国资本市场上多种认沽权证的价格均与股票价格
将碳排放量作为建筑选材方案的评价指标之一,研究将外墙不同选材方案的碳排放量进行对比分析。基于不同保温材质相同保温效果的4种方案碳排放量计算分析表明,材料生产阶段碳
本文利用正则量子化的方法计算出了Wheeler-Dewitt(W-D)方程,通过分离变量法对W-D方程进行了求解,利用Kaluza-Klein(K-K)理论将四维时空推广到五维时空,在K-K度规的基础下,对
净现值和内部收益率是使用最广泛的投资决策标准.但是,同时采用这两个标准对多方案选优时会得到不同的结论.本文首先从经济含义上讨论了它们的区别与联系,然后,从数理逻辑上论证了
可靠性指标是产品质量的主要特性之一。产品质量可靠性差,总的看来,根本问题是质量可靠性技术落后。解决这个问题,固然要靠推动可靠性技术进步。但就目前情况来看,大量的、普
事业单位作为国有产业的一个重要经济体制,在改革发展的过程中已取得了一定的经验和成绩。然而,传统观念和管理体制的影响依旧存在,表现在事业单位的具体管理实践中,需要进一