论文部分内容阅读
随着移动设备的普及以及互联网的迅速发展,如今人们越来越依赖移动终端来来进行人与人之间的交流。移动社会网络是人携带各种移动终端而形成的一种网络,是移动网络和社会网络的结合体,网络中的节点既具有移动网络的移动性,同时又有社会网络的社会性。传统的基于TCP/IP的协议需要在同一时刻存在稳定的端到端路径,然而在某些节点稀疏分布的网络中,由于节点间的间歇性连接,不存在稳定的端到端连接,MSNs网络中通过一种特殊的方式进行数据传递,即“存储——携带——转发”。通过这种路由机制,可以很好的克服网络分割问题,从而拓宽了无线网络的使用范围。因此,移动社会网络的路由策略方面的研究受到了广泛的关注和研究。在“存储——携带——转发”这种路由机制中,节点将消息先存储在当前的节点上,在后续的移动中需要寻找更合适的节点将消息转发出去。这种机制会受到很多因素的制约(运动规律,节点社会关系等),所以这种路由机制还面临着许多的挑战,目前大部分研究将重点放在高消息传输成功率,减少平均传输时延上面,仅有很少研究将节点能量也纳入路由决策的考虑中,在这些关于能量约束的研究中,并没有充分考虑到节点之间的社交关系以及社交属性对路由的影响。所以本文结合节点的社会性对移动社会网络下的能量约束路由进行了研究。首先,本文对传统的几种路由算法进行了详细的研究,分析了各个算法在能量约束上面的不足,本文出了基于扩展中心度的能量约束路由算法。中心度反映了一个节点的社交能力强弱,本文将相遇节点的中心度及其相邻节点的中心度作为路由决策的其中参考因素。在实际情况下,节点的能量受到一定的限制,为了避免访问较多的节点能量迅速殆尽,本文将节点的能量等级同扩展中心度结合起来,计算出节点的效用函数值,消息会总是向效用函数值高的节点转发。基于现实世界的仿真表明,本文出的策略能够延长系统的生存时间并且获得较高的消息传输成功率。然后,本文对能量约束路由进行了更进一步的研究,出了节点的剩余有效能量的概念。由于转发消息需要消耗能量,节点将尽可能保证缓存队列中的消息能够转发出去。节点能量的降低会使节点产生自私行为,本文对节点的自私行为进行了研究,当信息到达节点以后,节点可能由于自私行为而选择不转发信息,使传输性能受到极大影响。而自私行为又和节点社会属性有着紧密的关系,本文出了基于缓存队列的能量约束路由算法,根据节点之间的社会相似度对节点进行了分类,引入了病毒传播模型来对消息传递过程进行分析。通过仿真对算法进行验证,该算法可以有效地降低消息平均传输时延和延长系统生存时间。最后,对本文出的ECECR和CQECR两种能量约束路由方案进行了仿真验证,通过传输成功率、平均传输时延、路由开销比、首个节点消亡时间和系统生存时间和其他经典的路由进行了比较,结果为表明本文的算法在信息传输性能上要优于其他的算法。