园区型MSN中路由机制的设计与仿真实现

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移动通信技术的不断成熟和智能终端设备的广泛应用,为移动社交网络(MSN, Mobile Social Networks)的提出和发展奠定了坚实的基础。作为一种全新的应用模式,园区型MSN是现实社交网络在无线通信领域上的扩展,它主要利用人的移动性和局部的连接性,在不同用户之间进行消息数据的逐跳转发。而用户移动具有一定的规律性,这种规律由节点间的社交关系来保证,并且是稳定和可预测的。因此,充分考虑社交关系可以改善园区型MSN的路由性能。本文针对移动社交网络的社会性和移动性进行相应的研究,分别设计了基于社区的单播路由与组播路由机制。首先,考虑到仿真过程的真实性,给出了一种改进的学生日常活动移动模型以模拟园区网络中用户的移动轨迹。其次,根据移动用户联系的持续时间、联系频率以及间隔时间,提出了用来衡量节点间亲密程度的朋友关系度量。通过定义节点的兴趣相似度和相遇概率,提出了用于路由转发决策的SE社交度量。另外,根据社会经验分析,提出了基于网络聚类系数和共享邻居重叠度的社区发现算法从而获得路由过程所依赖的社区集合。为进一步提高路由性能,设计了节点缓冲区管理机制以及惩罚与激励机制。在上述研究基础上,综合考虑多个路由目标,设计了一种基于社区的单播路由机制。该机制利用气体分子的布朗运动行为和湍流回转运动行为,并基于消息的单副本模型在网络社区内和社区间采用相应的路由策略来寻找最优转发节点。此外,以降低消息组播过程中的网络开销为主要目标,设计了基于社区的组播路由机制,其主要思路是针对当前消息所携带的目的节点,寻找有利于其中大部分目的节点接收消息的中间媒介,即在社区结构中采用等待—对比—分离的策略产生动态组播树进而实现多目的地消息的寻路。本文对上述单播路由与组播路由机制进行了仿真实现,与基准机制以公平的角度在多个指标上进行了性能对比。其结果表明,本文设计的两种路由机制在不同性能上表现出各自的优点,在消息交付率和网络开销等方面均具有一定的优势,是可行且有效的。
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