移动社会网络内容分发技术研究

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移动社会网络结合了社会科学和无线网络技术,是一个为具有紧密社会联系的移动用户提供数据递送服务的通信系统。内容分发技术是保证数据投递服务可靠性和有效性的重要手段。内容分发中的路由协议是保证消息从源节点到达目的节点的关键技术。当前人们提出了许多基于节点社会性的路由协议,这些路由协议使用节点的中心性、相似性、社区等社会度量来计算转发效用,然后采用基于效用比较的贪婪算法来选择中继节点。这类算法会使网络中少部分社会性较强的节点承担大量的转发任务,而社会性较弱的节点承担的转发任务很少,造成了网络流量负载的很不均衡。负载较重的节点相应的能耗较快,而节点通常用电池供电,这样节点的能量可能在很短时间内耗尽,进而影响后续转发过程。本课题利用数学矩阵和真实数据集实验分析了负载不均衡现象产生的原因:1)社会网络中节点度的分布近似服从幂律分布,即少部分节点的连接很多,而大部分节点的连接很少;2)社会性路由算法在选择中继节点时采用的是一种贪婪算法,社会性较强的节点被选择中继节点的概率远远大于其它节点。接着,本文提出了能量感知的社会性路由协议——ERMSN,综合考虑节点的能耗速率和社会性效用来进行路由决策,避免了部分节点能量消耗过快的问题,实现了节点间的负载均衡。通过和现有路由协议的仿真对比实验发现,ERMSN协议虽然牺牲了一定的网络延迟性能,但在递送成功率、开销比、公平性指数等方面均取得了更好的性能。
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