機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于優(yōu)先級(jí)和多粒度的內(nèi)容共享方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容共享方法，特別是涉及移動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間的機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 下基于優(yōu)先級(jí)和多粒度的內(nèi)容共享方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代通信手段的發(fā)展，一種由人為攜帶的無線設(shè)備組成的新式信息傳播網(wǎng)絡(luò) 正悄然出現(xiàn)。在此環(huán)境下，節(jié)點(diǎn)（如傳感器節(jié)點(diǎn)、智能手機(jī)）將直接進(jìn)行通訊并分享本地的 數(shù)據(jù)對(duì)象（如新聞、音樂和相片）。但由于節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，連接鏈路往往不太穩(wěn)定，且不存在 穩(wěn)定的端對(duì)端的路徑，此類網(wǎng)絡(luò)被稱為"移動(dòng)機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)（Mobile Opportunistic Network) (見熊永平，孫利民，牛建偉等，機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò).軟件學(xué)報(bào)，20 (I) :124 - 137, 2009.)。移動(dòng)機(jī) 會(huì)網(wǎng)絡(luò)采取"存儲(chǔ)-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)"的信息傳輸機(jī)制，容忍一定的延遲，進(jìn)行信息傳輸和內(nèi)容 的分發(fā)與共享（見 Fall K. A delay-tolerant network architecture for challenged internets. In Proceedings of the 2003 Conference on Applications, Technologie s，Architectures，and Protocols for Computer Communications,Karlsruhe,Germany ，ACM, 2003 ;27 - 34.)。移動(dòng)機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)很好的例子便是"口袋交換"網(wǎng)絡(luò)，它由一系 列帶有藍(lán)牙或WIFI接口的手持電子設(shè)備組成，它們協(xié)同工作以達(dá)到內(nèi)容共享和互聯(lián)網(wǎng) 訪問的目標(biāo)（詳見 Hui P，Chaintreau A，Scott J，Gass R，Crowcroft J，Diot C. Pocket switched networks and human mobility in conference environments. In Proceedings of the 2005 ACM SIGC0MM Workshop on Delay-tolerant Networking, Philadelphia, PA, ACM, 2005 ；244 - 251.)〇
[0003] 機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容共享機(jī)制須考慮通信過程中的代價(jià)，并提高信息和內(nèi)容傳達(dá)率。 節(jié)點(diǎn)Haggle項(xiàng)目將內(nèi)容與元數(shù)據(jù)結(jié)合來輔助內(nèi)容的搜索與組織。節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)共享數(shù) 據(jù)，而元數(shù)據(jù)則被用于不同應(yīng)用、甚至于不同節(jié)點(diǎn)間的本地內(nèi)容檢索（詳見NordstrdinE, Gunningberg P, Rohner C. A search-based network architecture for mobile devices. Technical Report, Department of Information Technology, Uppsala University, 2009 ； 3.)。在Social Cast方法中，發(fā)布者節(jié)點(diǎn)（Publisher)將某一固定數(shù)量的發(fā)布信息的 拷貝分發(fā)給載體節(jié)點(diǎn)（Carrier Nodes)，載體節(jié)點(diǎn)將會(huì)把這些信息分發(fā)給最終的訂閱 者，或是其他可能（接觸訂閱者的）載體節(jié)點(diǎn)。載體節(jié)點(diǎn)的選擇是基于社群交互的度量 來進(jìn)行的（Costa P，Mascolo C，Musolesi M，Picco GP.Socially -aware routing for publish-subscribe in delay-tolerant mobile ad hoc networks.IEEE Journal on Selected Areas in Communications 2008 ;26 (5) :748 - 760.)。與 Social Cast 方法類 似，也有研宄者提出了一種基于機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)布者/訂閱者系統(tǒng)。其核心組件是社會(huì)化 選擇，它使用本地的通訊歷史來計(jì)算節(jié)點(diǎn)的流行度，并由此決定節(jié)點(diǎn)的"角色"。算法動(dòng)態(tài) 地確定網(wǎng)絡(luò)中中介節(jié)點(diǎn)（Broker)的個(gè)數(shù)，在效率和消耗之間取得一個(gè)平衡（詳見Zhao Yj WuJ. Socially-aware publish/subscribe system for human networks. In Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), 2010IEEE, Sydney, Australia, 2010 ； I - 6.)。也有研宄使用相關(guān)性分?jǐn)?shù)（Relevance Score)來決定是否選擇某一項(xiàng)目用于傳 送，并決定其發(fā)送的順序。節(jié)點(diǎn)通過到接受者、抑或是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的感知收益（Perceived Benefit)評(píng)分來決定是否傳輸某個(gè)項(xiàng)目。那些獲得更高評(píng)分的項(xiàng)目將會(huì)被盡快地發(fā)送出 去（詳見 Rohner C, Bjurefors F, Gunningberg P, McNamara L, Nordstrom E. Making the most of your contacts:transfer ordering in data-centric opportunistic networks. In Proceedings of the Third ACM International Workshop on Mobile Opportunistic Networks, Zurich, Switzerland, ACM, 2012 ;53 - 60.) D 此外，社群關(guān)系也被引入用于移動(dòng) 機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)中內(nèi)容分享機(jī)制的設(shè)計(jì)。在Content Place方法中，用戶們公示出自己感興趣的 數(shù)據(jù)對(duì)象，同時(shí)與其他節(jié)點(diǎn)交換自身攜帶的數(shù)據(jù)對(duì)象的摘要。當(dāng)節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)，它根據(jù)復(fù)制 策略來決定哪些項(xiàng)目需要被復(fù)制到本地。復(fù)制策略基于項(xiàng)目的效用度（Utility Value) 來計(jì)算，而該值是由訪問概率的估計(jì)值和項(xiàng)目在各社群中的可用度（Availability) 來決定的（詳見 Boldrini C, Conti M, Passarella A. Content place: social-aware data dissemination in opportunistic networks. In Proceedings of the Ilth International Symposium on Modeling, Analysis and Simulation of Wireless and Mobile Systems, Vancouver, British Columbia, Canada, ACM, 2008 ;203 - 210.)。此方法的 一個(gè)缺陷是其依賴于社群檢測(cè)機(jī)制，這需要對(duì)大量參數(shù)進(jìn)行估計(jì)。
[0004] 內(nèi)容共享方法包含了用戶興趣在網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)間交換、傳播r消息是基于內(nèi) 容，而不是基于地址的（見熊永平，孫利民，牛建偉等，機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò).軟件學(xué)報(bào)，20(1) :124 -137, 2009.)。從以上的文獻(xiàn)也可以看出，已有的機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的內(nèi)容共享方法，主要是基于"存 儲(chǔ)-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)"的傳輸機(jī)制，采用了簡(jiǎn)單的"訂閱/發(fā)布"(subscribe/publish)模型進(jìn)行 內(nèi)容的匹配和分發(fā)。然而，在移動(dòng)機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容分享方法中，依然未考慮兩個(gè)關(guān)鍵要素。 一是共享內(nèi)容的排序問題，即被選擇的內(nèi)容應(yīng)以何種順序發(fā)送？機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的通訊持續(xù)時(shí) 間往往很短，并且持續(xù)時(shí)間和當(dāng)時(shí)的時(shí)間和節(jié)點(diǎn)位置強(qiáng)相關(guān)。那些最有可能可以響應(yīng)請(qǐng)求 的內(nèi)容需要在節(jié)點(diǎn)接觸時(shí)盡快進(jìn)行傳輸。其二是共享內(nèi)容的粒度問題，即內(nèi)容應(yīng)以何種粒 度來發(fā)送？因?yàn)橐苿?dòng)機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)有著資源受限的特性，以最高的精度來傳輸所有數(shù)據(jù)是一個(gè) 近乎不可能的任務(wù)。并且，根據(jù)用戶興趣多樣且易變，需要分享的數(shù)據(jù)在其類型和精度上會(huì) 有不同，以不同粒度來進(jìn)行數(shù)據(jù)的分享是一種既節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)資源，又滿足用戶需求的方案 和協(xié)議。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有內(nèi)容共享方法傳輸內(nèi)容冗余、低效等問題，提供可為 用戶提供個(gè)性化的內(nèi)容共享方案，同時(shí)減少不必要的內(nèi)容數(shù)據(jù)的傳輸，降低共享的延遲，提 高用戶的使用體驗(yàn)的一種機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于優(yōu)先級(jí)和多粒度的內(nèi)容共享方法。
[0006] 本發(fā)明包括以下步驟：
[0007] (1)用戶定義分享的內(nèi)容信息和包含粒度的請(qǐng)求信息；節(jié)點(diǎn)記錄相遇的節(jié)點(diǎn)信 息，相互交換元數(shù)據(jù)信息，計(jì)算節(jié)點(diǎn)友誼度；
[0008] (2)當(dāng)節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)，建立一個(gè)通信鏈路，并交換各自的請(qǐng)求集合和所攜帶的內(nèi)容段 聲明；
[0009] (3)根據(jù)相遇節(jié)點(diǎn)之間的友誼度、內(nèi)容和請(qǐng)求匹配程度，計(jì)算節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)內(nèi)容的優(yōu)先 級(jí)；
[0010] (4)若通