一種機會移動社會網絡中基于熱點的消息轉發方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種機會移動社會網絡中基于熱點的消息轉發方法，屬于機會移動社 會網絡的技術領域。
【背景技術】
[0002] 機會移動社會網絡(Opportunisic Mobile Social Networks,OMSNs)是指節點被 賦予由攜帶者確定的社會關系的一種機會網絡。其中許多概念來源于機會網絡 (Opportunistic化tworks)。機會網絡是一種不需要源節點和目標節點之間存在完整鏈 路，利用節點移動帶來的相遇機會實現網絡通信的、時延和分裂可容忍的自組織網絡。具有 高延遲、低傳輸率、低傳輸率，間歇型連接等特點，主要應用于車載網絡、野生動物監控、手 持設備網等。它可能會遇到頻繁和長期的網絡分割，所W同一時間不存在端到端的鏈路，使 得傳統的基于TCP/IP的端到端通信的互聯網技術無法很好地為其提供服務。它采用存儲-攜帶-轉發的方式來進行報文的交付。機會移動社會網絡是一種特殊的機會網絡，所W OMS化的路由算法需要充分考慮到網絡中移動節點的社會特性，例如節點接觸的概率(接觸 頻率高的節點之間成功傳遞消息的機會更大），社區性(同一個社區的節點成功傳遞消息的 時延更小)等，運些都是設計路由協議需要考慮的關鍵因素。在現實場景中，通常擁有共同 興趣的節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絡得到了廣大研究人員的關注。
[0003] 噴射等待協議（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:源節點預先拷貝成M份數據，當遇到其他節點時按一定消息副本分配比 例來分配運M份數據。例如，二分噴射等待協議(Binary S&W)是當一個節點與其他未攜帶消 息副本的節點相遇時，將自己所攜帶副本數的一半分配給相遇到的節點。而源節點噴射等 待協議(Source S&W)則是當源節點與其他未攜帶消息副本的節點相遇時，則將一個消息副 本分配給相遇的節點，如此下去，直到源節點只剩下一個消息副本。基于相遇的路由 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 間間隔相遇的節點數量(Current Window Counter)按一定的比例來預測未來的節點的相 遇值，通過比較相遇的兩節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，利用在網絡中加入熱點的優勢，當熱點遇到未攜帶消息的節點時，分配一 個消息副本到此節點，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 點與節點之間的接觸率遠大于節點之間的接觸率"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，現有的機會移動社會網絡中，熱點轉發過程造成消息副本 擴散速度低下和消息成功轉發時延增加。
【發明內容】
[0005] 本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種機會移動社會網 絡中基于熱點的消息轉發方法，解決現有的機會移動社會網絡中熱點轉發過程造成消息副 本擴散速度低下和消息成功轉發時延增加的問題。
[0006] 本發明具體采用W下技術方案解決上述技術問題：
[0007] -種機會移動社會網絡中基于熱點的消息轉發方法，包括W下步驟：
[0008] 步驟1，在網絡中存在一個熱點和若干節點時，設定節點與節點之間的接觸率為a 和熱點與節點之間的接觸率為b，且b〉a;將若干節點的其中一個作為目的節點，熱點存在一 個消息發送給目的節點時，設定該消息有M個消息副本，W及設Mi為熱點第i次分配給節點 的消息副本數和Mh為熱點攜帶的剩余消息副本數，其中，i為消息副本分配次數；
[0009] 步驟2,當熱點與任意未攜帶消息副本的節點n相遇時，若節點n是目的節點，則熱 點直接將消息傳遞到目的節點，消息轉發結束;否則，執行步驟3;
[0010] 步驟3,若熱點攜帶的剩余消息副本數Mh等于1，則熱點不分配消息副本；否則，熱 點將消息副本數Mi分配給節點n;及獲得更新后的熱點剩余的消息副本數M^h = Mh-Mi,并且i =i+1，即將分配次數i增加1次；
[0011] 步驟4,被分配了消息副本的節點n按噴射等待協議將所攜帶消息副本進行消息轉 發；
[001^ 步驟5,重復上述步驟2至4,直到消息副本被轉發到目的節點為止。
[0013]進一步地，作為本發明的一種優選技術方案:所述步驟3中，消息副本數Mi由下式 計算獲得：
[001日]上述公式中，M為消息副本數;P為常數;a為節點與節點之間的接觸率;b為熱點與 節點之間的接觸率。
[0016] 進一步地，作為本發明的一種優選技術方案:所述步驟4中采用二分噴射等待協議 進行消息轉發。
[0017] 進一步地，作為本發明的一種優選技術方案:所述二分噴射等待協議包括在被分 配了消息副本的節點n與其他未攜帶消息副本的節點相遇時，將其所攜帶消息副本數的一 半分配給未攜帶消息副本的節點。
[0018] 進一步地，作為本發明的一種優選技術方案:所述步驟4中采用源節點噴射等待協 議進行消息轉發。
[0019] 本發明采用上述技術方案，能產生如下技術效果：
[0020] (1)本發明設及一種機會移動社會網絡中基于熱點的消息轉發方法，它通過在容 遲網噴射等待協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，利用平衡熱點和節點之間消息擴散 的時間，來決定每次節點訪問熱點分配的副本數，充分利用熱點與節點運兩種渠道同時進 行消息轉發，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的時延，縮短消息 交付時間。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發明機會移動社會網絡中基于熱點的消息轉發方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合說明書附圖，對本發明的實施方式進行描述。
[0023] 如圖1所示，本發明設計了一種機會移動社會網絡中基于熱點的消息轉發方法，本 方法在移動網絡中加入熱點，將保持熱點和節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。具體過程包括W下步驟：
[0024] 步驟1，假設網絡中有一個熱點和多個節點，節點與節點之間的接觸率為a,即單位 時間內節點與節點之間的平均接觸次數為a,熱點與節點之間的接觸率為b，即單位時間內 熱點與節點之間的平均接觸次數為b，且b〉a;將若干節點的其中一個作為目的節點，熱點要 發送一個消息給網絡中的目的節點時，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次分配給節點的消息副本數，Mh為熱點攜帶的剩余消息副本數，功 消息副本分配次數;在消息發送的初始時刻，Mh=M, i = 1。
[0025] 步驟2,當熱點與任意未攜帶消息副本的節點n相遇時，若節點n是目的節點，則熱 點直接將消息傳遞到目的節點，消息轉發結束;否則，執行步驟3。
[0026] 步驟3，若熱點攜帶的剩余消息副本數Mh等于1，則熱點不分配消息副本；否則，熱 點將消息副本數Mi分配給節點n:
[002引上述公式中，M為消息副本數;P為常數;a