机会网络中基于社区的路由算法研究

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机会网络是一种利用节点之间相互运动所创造的通信机会来传递消息的无线自组织网络,在车载数据通信、野外动植物监测、灾区应急通信和军事等领域都有应用。由于机会网络中的节点大多是由人携带或与人有着密切关系的移动设备,所以节点的运动都带有一定程度的人的特征。而人与人之间形成的社区关系也在一定程度上反映了机会网络中节点之间的关系,于是出现了基于社区的机会网络。基于社区的机会网络通过节点之间的社区关系可以有效的提高消息的传递效率。本文首先介绍机会网络的研究背景,研究现状,机会网络的概念、特点及其应用场景,分析了基于社区的机会网络及其社区划分标准。之后,又简要介绍了一些基于社区的机会网络代表算法的原理和不足。接着,针对现有的基于兴趣划分社区的机会网络路由算法在统计节点相遇次数时,没有考虑相遇时间短以至于不能用来传输数据的问题和相遇节点间交互的控制信息冗余的问题,提出了基于兴趣划分社区的机会网络高效路由算法——ERAICON(An Efficient Routing Algorithms based on Interest-Community for Opportunistic Networks)。ERAICON算法在两个方面做了改进:其一,统计节点间相遇次数时,去除其中相遇时间短以至于不能用来传输数据的情况。由此统计的节点相遇次数能更准确的预测未来节点之间传递数据的可能性大小,使消息传递更有目的性,传输效率更高;其二,两个节点成为邻居后,需要相互交换各自的兴趣和所携带的消息摘要信息等,在这个过程中我们可以通过减少交换消息的内容来减小资源的浪费、提高传输效率。接下来,现有的BEEINFO算法中存在移动节点统计环境信息(包括节点社区密度和社会连接度)冗余和对缓存中消息管理不合理的问题,提出了一种基于兴趣社区的机会网络高效缓存管理路由算法——ECMAON(An Efficient Cache Management Algorithms based on Interest-Community for Opportunity Networks),该算法通过减少移动节点统计环境信息和优化节点缓存管理机制,提高了消息的传递成功率。最后,总结本文做出的主要工作,以及对于基于社区的机会网络路由算法的未来工作的展望。
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