机会网络中基于社区的数据分发机制研究

摘要

作为移动自组织网络向实用化方向的发展，机会网络可以在缺乏基础设施的环境中，利用“存储-携带-转发”的方式进行消息传输，从而能够在节点间连通性得不到保证的情况下实现端到端通信。机会网络的数据分发常采用发布/订阅的通信范例实现，具有异步、松耦合、多对多通信的特征，能够适用于动态变化的网络环境和以数据为中心的应用场景。
　　论文充分考虑由手持设备组成的机会网络的特性，将节点划分为不同的社区，针对机会网络中数据分发异步、多对多通信的特点，利用节点的社交属性，提出了基于社区的综合数据分发策略(Neighbor Set Difference and Node Activeness-based Data Dissemination，NSDNA),并实现了基于NSDNA策略的数据分发系统。论文的主要工作如下:
　　(1)提出了基于活跃度的数据分发策略(Node Activeness-based Data Dissemination，NADD),该策略利用全局比较活跃的节点将发布的数据分发到各个社区，然后利用社区内比较活跃的节点将发布的数据投递给各个订阅者，适用于订阅信息未知或动态变化的情形。
　　(2)提出了基于节点邻居集差异性的数据分发策略(Neighbor Set Difference-based DataDissemination，NSD)，该策略根据与相遇节点邻居集的差异性和订阅请求信息计算节点效用值，利用节点社区间效用值比较大的节点，将数据分发到对此数据感兴趣的节点所属社区，即目标社区;利用节点社区内效用值比较大的节点，将数据投递给目标社区内订阅者，适用于订阅信息已知或订阅比较稳定的情形。
　　(3)集成上述NADD策略和NSD策略，提出了基于社区的综合数据分发策略NSDNA，该策略在社区间和社区内使用不同的数据分发算法。社区间数据分发算法利用节点全局活跃度和节点社区间效用值选择转发节点，将发布者发布的数据分发到目标社区;社区内数据分发算法利用节点的社区内活跃度以及节点社区内效用值选择转发节点，在目标社区内寻找感兴趣的节点，完成数据的分发。
　　(4)基于NSDNA数据分发策略，实现了数据分发系统(NSDNA-based Data DisseminationSystem，NDDS)，并对NDDS数据分发系统进行测试和性能评估，验证了发布消息有效期、节点缓存大小、节点通信半径、仿真时间对性能指标的影响。实验结果表明，与已有数据分发策略相比，基于社区的综合数据分发策略NSDNA在投递成功率、开销比性能上有明显的提高。

目录

声明

摘要

论文图表索引

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 机会网络概述

1．1．2 机会网络中数据分发概述

1．2 研究内容和目标

1．2．1 研究目标

1．2．2 研究内容

1．3 论文的组织安排

第二章 研究现状

2．1 机会网络中数据分发方案概述

2．2 机会网络中数据分发方案

2．2．1 基于代理的方案

2．2．2 社交感知方案

2．2．3 全局优化方案

2．2．4 基于基础设施的方案

2．2．5 源于p2p系统的方案

2．3 机会网络中社交感知的传统路由

2．3．1 社交属性概述

2．3．2 社交感知路由

2．4 存在问题

2．5 本章小结

第三章 基于社区的数据分发策略

3．1 系统模型

3．1．1 网络场景假设

3．1．2 数据分发模式

3．1．3 节点系统结构

3．1．4 缓存副本管理

3．2 基于节点活跃度的数据分发策略NADD

3．2．1 NADD概述

3．2．2 节点活跃度

3．2．3 NADD转发策略

3．2．4 NADD算法分析

3．3 基于节点邻居集差异性的数据分发策略NSD

3．3．1 NSD概述

3．3．2 基于节点邻居集的节点效用值计算

3．3．3 NSD转发策略

3．3．4 NSD算法分析

3．4 基于社区的综合数据分发策略NSDNA

3．4．1 NSDNA概述

3．4．2 NSDNA转发策略

3．4．3 NSDNA算法分析

3．5 本章小结

第四章 基于社区的数据分发系统实现

4．1 The ONE仿真平台介绍

4．2 NDDS系统设计

4．2．1 软件结构

4．2．2 消息模型

4．2．3 节点交互过程

4．2．4 模块组成

4．2．5 信息管理

4．2．6 对外接口

4．3 测试与分析

4．3．1 NADD与PeopleRank两种策略的性能对比

4．3．2 NSD与ContentPlace两种策略的性能对比

4．3．3 NSDNA性能

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 论文总结

5．2 未来展望

致谢

参考文献