移动社会网络中高性能消息传输算法与缓存管理机制研究

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随着短距离无线通讯技术的飞速发展以及移动手持智能设备的大量普及,移动无线网络逐渐被人们所接受,一种利用移动智能设备附带的Wi-Fi或蓝牙接口等使设备建立连接并组成网络,实现设备间消息数据直接传输服务的移动社会网络受到了研究学者们的广泛关注。
  移动社会网络由人随身携带的移动设备构成,具有社会网络的社会性和移动通讯网络的移动性。与容迟网络类似,移动社会网络中往往不存在稳定的端到到连接,网络中的消息需要依靠节点移动带来的相遇机会进行通讯。源节点产生消息以后,会将消息存储在自身的缓存空间中,在移动过程中与其他节点相遇接触决定是否将消息转发给中间节点,直到消息的生存周期结束或将消息传递至目的节点。
  移动社会网络在消息进行投递的过程中,如何选择出合适的中间节点进行消息转发,一直是该领域研究的重点内容。同时,由于节点的缓存空间限制,需要制定相关的缓存策略,来保证网络的通讯顺畅,减轻网络负载。本文根据移动社会网络的移动性和社会性特点,提出了基于节点多属性的社区划分算法和消息传输算法,并在该算法的基础上,提出了一种新的消息缓存策略,具体的研究工作如下:
  (1)针对移动社会网络的特殊性,根据节点的社会属性提出了一种新的消息路由算法。首先抽象出移动社会网络中节点的社会特征属性,并依据节点的社会特征属性对节点进行社区划分。节点在进行消息转发时,会优先选择与目的节点处于同一社区的节点;对于不在同一社区的节点,会计算节点特征值的效用函数,优先向数值较大的节点进行转发。通过该算法,节点可以有效避免消息的盲目转发,使消息传输的方向更为明确,从而提升路由效率。
  (2)在上一步的基础上,基于节点社会特征属性提出一种新的消息缓存管理策略。该策略会充分考虑节点与消息目的节点关系亲密程度。当节点的缓存不足时,将亲密程度最小的消息依次丢弃,同时,周期性的对缓存中长时间无法转发或已经到目的节点的消息进行删除,从而及时的释放缓存,保证网络流通,进而提升消息的投递成功率。
  本文使用仿真平台ONE进行实验分析,通过真实数据集对本文提出的算法机制与现有的相关算法进行仿真和性能评估,验证算法的有效性。实验结果表明,本文提出的路由算法和缓存策略可以有效提高消息的投递成功率,并减小消息的传输时延,降低网络开销。
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