一種基于性能和社會屬性的移動機會網(wǎng)絡數(shù)據(jù)移交方法
【技術領域】 [0001] ：本發(fā)明涉及一種基于性能和社會屬性的移動機會網(wǎng)絡數(shù)據(jù)移交方法， 屬于計算機網(wǎng)絡和普適計算的交叉領域。
【背景技術】 [0002] ：移動機會網(wǎng)絡是一種通信鏈路間歇式連接的、采用存儲-攜帶-轉發(fā)模 式的自組織網(wǎng)絡。移動機會網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)移交一直是研宄的熱點，其中節(jié)點的性能和屬性 對移動機會網(wǎng)絡轉發(fā)性能有著重要的影響，包括中繼節(jié)點和目的節(jié)點的接觸概率、節(jié)點上 下文信息（地理位置、剩余能量、運動速度、鄰居變化情況）、節(jié)點之間的社會關系等。典型 的移動機會網(wǎng)絡數(shù)據(jù)移交策略包括：
[0003] (1)接觸信息：利用節(jié)點之間的接觸時長及接觸次數(shù)確定轉發(fā)策略，會導致某些 活躍節(jié)點過多作為中繼節(jié)點轉發(fā)數(shù)據(jù)而能量耗盡或者存儲空間耗盡。
[0004] (2)節(jié)點情境信息：考慮結合節(jié)點的剩余能量、地理位置、運動速度和鄰居變化情 況確定數(shù)據(jù)轉發(fā)策略，從而達到最大化網(wǎng)絡存活時間的目的，但沒有考慮轉發(fā)數(shù)據(jù)的類型 以及該節(jié)點與其他節(jié)點之間的聯(lián)系，導致數(shù)據(jù)轉發(fā)效率不高，總體能耗較大。
[0005] (3)節(jié)點社會關系：考慮了節(jié)點社會關系（通過統(tǒng)計節(jié)點之間的歷史接觸的規(guī)律 性并預測未來行為）確定轉發(fā)策略，這種移交方式雖然更貼近實際，但是未來行為的預測 十分困難，目前無法做到準確的預測。
[0006] 本發(fā)明克服了這幾種策略的缺點，融合各自的優(yōu)點，綜合節(jié)點的性能和社會屬性 值來確定節(jié)點的轉發(fā)策略，根據(jù)轉發(fā)數(shù)據(jù)的不同類型動態(tài)計算每個節(jié)點的組合屬性值。

【發(fā)明內容】
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[0007]本發(fā)明提供一種基于性能和社會屬性的移動機會網(wǎng)絡數(shù)據(jù)移交方法。根據(jù)轉發(fā)數(shù) 據(jù)的不同類型動態(tài)計算并比較節(jié)點的組合屬性值，將組合屬性值低的節(jié)點攜帶的數(shù)據(jù)轉發(fā) 給組合屬性值高的節(jié)點，根據(jù)數(shù)據(jù)類型，最終通過組合屬性值高的節(jié)點將數(shù)據(jù)移交給目的 節(jié)點，或者利用屬性值高的節(jié)點擴散數(shù)據(jù)。
[0008] 名詞釋義：
[0009]剩余能量Re:指節(jié)點的剩余電量；
[0010] 剩余存儲空間RS :指節(jié)點剩余的內部存儲空間與剩余的外部存儲空間的和；
[0011]中心度Ce:指節(jié)點處于中心的程度，值為一段時間內該節(jié)點與其他節(jié)點相遇的總 次數(shù)，其中相遇是指兩個節(jié)點彼此進入對方的通信半徑內；
[0012] 緊密度C1 :指節(jié)點與目的節(jié)點之間親密的程度，值為一段時間內該節(jié)點與目的節(jié) 點相遇的總次數(shù)；
[0013] 性能屬性：包括剩余能量屬性ReU、剩余存儲空間屬性RsU兩個屬性；
[0014] 社會屬性：包括中心度屬性CeU、緊密度屬性C1U兩個屬性；
[0015] 數(shù)據(jù)類型：指被移交數(shù)據(jù)的類別，分為感知數(shù)據(jù)（用0表示）和工作數(shù)據(jù)（用1表 示）；感知數(shù)據(jù)指感知到的周邊環(huán)境數(shù)據(jù)，在不同的應用中有不同含義，如在健康應用中， 可能是血壓、心電、呼吸等個人體征，在環(huán)境監(jiān)控中可能是co、co2等空氣指數(shù)，這類感知數(shù) 據(jù)一般需要盡快移交給云端或者中心服務器做進一步的處理分析才有更大價值，因此感知 數(shù)據(jù)在移交時強調快速達到特定目的節(jié)點，工作數(shù)據(jù)指工作人員之間相互傳遞的交流信息 或者緊急的求助、公告信息，強調在網(wǎng)絡中的快速擴散；
[0016] 數(shù)據(jù)優(yōu)先級：指工作數(shù)據(jù)與感知數(shù)據(jù)的優(yōu)先程度，決定組合系數(shù)值的分配，優(yōu)先 級分為1、2、3、4個級別，優(yōu)先級數(shù)值越大，則優(yōu)先級別越高。數(shù)據(jù)優(yōu)先級來自于節(jié)點自身 的選擇。每種數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)優(yōu)先級的組合對應不同的組合系數(shù)，組合系數(shù)向量定義為 (aa2,a3,a4)，分別是指剩余能量、剩余存儲空間、中心度和緊密度的組合系數(shù)，不同數(shù) 據(jù)類型和數(shù)據(jù)優(yōu)先級的組合對應的組合系數(shù)如表1所示：
[0017] 表1工作數(shù)據(jù)和感知數(shù)據(jù)優(yōu)先級與組合系數(shù)對應表 [0018]
[0019]組合屬性值：設組合系數(shù)向量為：（ai，a2,a3,a4)，分別是指剩余能量、剩余存 儲空間、中心度和緊密度的組合系數(shù)，貝U節(jié)點i的組合屬性值為propertyiiai^ReUi+a 2 ?RsUj+a3 ?CeUj+a4 ?ClUi；
[0020] 本發(fā)明的技術方案步驟如下：
[0021] 步驟一：數(shù)據(jù)[M](如表2)的持有節(jié)點A獲取數(shù)據(jù)類型和優(yōu)先級，計算節(jié)點A的剩 余能量Re、剩余存儲空間Rs、中心度Ce和緊密度C1，寫入握手報文[S](如表3)。
[0022]表 2 數(shù)據(jù)[M]
[0023]
[0024] 表3握手報文[S]
[0025]
[0026] 步驟二：當節(jié)點A需要轉發(fā)數(shù)據(jù)[M]時，節(jié)點A廣播握手報文[S]，若節(jié)點B與節(jié)點 A相遇，節(jié)點B接收節(jié)點A的握手報文[S]，并提取節(jié)點A握手報文[S]中的數(shù)據(jù)編號，若節(jié) 點B已經(jīng)存在相同編號的數(shù)據(jù)，則節(jié)點B發(fā)送接收標記為0的確認報文[Q](如表4,確認報 文的接收標志位為〇表示不接收數(shù)據(jù)，確認報文的接收標志位為1表示準備接收數(shù)據(jù)，接收 標志位為2表示需要計算兩個節(jié)點的組合屬性值，再判斷是否準備接收數(shù)據(jù)）給節(jié)點A(此 時確認報文[Q]接收標志位置〇,剩余能量、剩余存儲空間、中心度、緊密度均置〇))，節(jié)點A 接收到接收標記為〇的確認報文，此次轉發(fā)過程結束，轉步驟一；若節(jié)點B不存在相同編號 的數(shù)據(jù)，轉步驟三；
[0027] 步驟三：節(jié)點B提取節(jié)點A握手報文[S]中的數(shù)據(jù)類型進行判斷，如果是感知數(shù) 據(jù)，則轉步驟四，否則轉步驟五；
[0028] 步驟四：節(jié)點B提取節(jié)點A握手報文[S]中的目的節(jié)點ID，如果節(jié)點B是目的節(jié) 點，則節(jié)點B發(fā)送接收標記為1的確認報文[Q]給節(jié)點A(此時確認報文[Q]接收標志位置 1，剩余能量、剩余存儲空間、中心度、緊密度均置〇)，節(jié)點A接收到確認報文[Q]，則直接發(fā) 送數(shù)據(jù)[M]給節(jié)點B，整個轉發(fā)過程結束；如果節(jié)點B不是目的節(jié)點，轉步驟五；
[0029] 表4確認報文[Q]
[0030]
[0031] 步驟五：節(jié)點B發(fā)送一個接收標志位為2的確認報文[Q](節(jié)點B計算剩余能量、 剩余存儲空間、中心度、緊密度填入到確認報文[Q]相應字段）給節(jié)點A，節(jié)點A接收到接收 標志位為2的確認報文[Q]，則轉步驟六；
[0032] 步驟六：在節(jié)點A中，將A、B節(jié)點的剩余能量與剩余能量閾值（EMIN)進行比較， 同時將數(shù)據(jù)[M]所需存儲空間與B的剩余存儲空間進行比較，如果節(jié)點B的剩余能量小于 剩余能量閾值（EMIN)或者數(shù)據(jù)[M]所需的存儲空間大于B的剩余存儲空間，則不轉發(fā)數(shù)據(jù) [M]，轉步驟一；
[0033] 步驟七：如果節(jié)點A的剩余能量小于閾值（EMIN)而節(jié)點B的剩余能量大于剩余能 量閾值（EMIN)且數(shù)據(jù)[M]所需的存儲空間小于等于B的剩余存儲空間，則節(jié)點A將自身攜 帶的數(shù)據(jù)[M]轉發(fā)給節(jié)點B，轉步驟十；
[0034] 步驟八：如果節(jié)點A、B的剩余能量都大于閾值（EMIN)且數(shù)據(jù)[M]所需的存儲空間 小于等于B的剩余存儲空間，則分別計算A、B的組合屬性值propertyJPpropertyB;
[0035] 步驟九：比較A、B的組合屬性值，如果A的組合屬性值小于B，則將A需要轉發(fā)的 數(shù)據(jù)[M]發(fā)送給B，否則轉步驟一；
[0036] 步驟十：重復步驟一~步驟九，直到數(shù)據(jù)[M]移交給目的節(jié)點或者數(shù)據(jù)[M]生命期 結束。
[0037] 進一步的，對于步驟一和步驟五中，節(jié)點i的中心度的計算公式為 Pij(t)表示t分鐘內任意節(jié)點j與節(jié)點i相遇的次數(shù)之和；緊密度的 尸
計算公式為Cli=qJt)，qjt)表示t分鐘內，節(jié)點i與目的節(jié)點相遇的總次數(shù)。
[0038] 進一步的，步驟八步中剩余能量屬性值）
'其中Rei為任意節(jié)點i 的剩余能量；剩余存儲空間屬性值為
其中RSi為任意節(jié)點i的剩余存儲 空間；中心度屬性值〕
緊密度屬性值爻
[0039] 進一步的，在步驟八中，組合屬性值的計算方法如下：
[0040] 節(jié)點i的組合屬性值為property^a1?ReUi+a2 ?RsUi+a3 ?CeUi+a4 ?ClUi。
[0041] 有益結果：
[0042] 1、融合了性能屬性和社會屬性，增加了分組投遞率，降低了轉發(fā)次數(shù)；
[0043] 2、對各性能值進行了歸一化處理，采用歸一化后的屬性值計算組合屬性值，避免 了不同量綱導致的屬性值不公平現(xiàn)象；
[0044] 3、對數(shù)據(jù)進行了分類處理，并制定了不同的優(yōu)先級，符合實際應用的需求。
【附圖說明】：
[0045] 圖1 :基于性能和社會屬性的移動機會網(wǎng)絡數(shù)據(jù)移交流程圖。
【具體實施方式】：
[0046] 下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0047] 假設A是非源節(jié)點，節(jié)點A需要移交感知數(shù)據(jù)[M]給目的節(jié)點，B是A通信范圍內 的一個節(jié)點。源節(jié)點的ID為1，節(jié)點A的ID為2,節(jié)點B的ID為5,目的節(jié)點的ID為9。A 需要移交的感知數(shù)據(jù)[M]編號為10,內容為FFDD，生命周期為3小時，數(shù)據(jù)的優(yōu)先級為2。A 的剩余能量為20 (單位為