【摘 要】
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延迟容忍网络(Delay Tolerant Networks,DTNs),又称容赤网络,是指一类特殊的网络,在该网络中,端到端的路径通常很难建立,网络中的消息传播具有很大的延时,是一种节点间间歇链
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延迟容忍网络(Delay Tolerant Networks,DTNs),又称容赤网络,是指一类特殊的网络,在该网络中,端到端的路径通常很难建立,网络中的消息传播具有很大的延时,是一种节点间间歇链接的新型网络体系。移动社交网络(MSNets,mobile social networks)是容迟网络的一个重要应用。社区划分也成为延迟容忍网络中的一个重要关注点。由于动态社区检测应用于延迟容忍网络中的数据转发,因此受到越来越多的关注。但是,现有的社区检测方法基本上是针对静态社区的,此外,现有的延迟容忍网络数据转发算法在度量节点的传播能力时大多关注节点的静态属性,忽略了属性随时间的动态变化。基于以上观点,本文主要阐述两方面的贡献。其一是基于节点邻居变化率预测的数据转发算法(NC-based)。其二是基于Jaccard相似度进行动态社区划,由此提出了新的路由转发算法。对于第一贡献而言,本文研究DTNs中数据转发与节点邻居变化率的关系。首先定义节点在相邻时间段之间邻居变化率,并提出三种关于节点未来邻居变化率的预测方法。接着提出一种基于节点邻居变化率预测的数据转发算法(NC-based),其主要思想是根据相邻时间段内节点的邻居变化程度来度量节点转发消息能力。最后,仿真结果表明,与现有数据转发算法相比,NC-based算法在保证传输成功率的情况下,能大幅降低网络开销。同时,本文得出当时间窗口大小取值为节点接触的平均时间时,NC-based算法整体性能达到最优的结论。对于第二贡献而言,本文提出了一种基于位置的Jaccard相似度法的动态社区检测方法(DCPLJ),该方法通过充分利用两个相邻时隙中对应位置的l-字符相邻块的变化来检测动态社区。在这种方法中,我们将节点的邻居序列向量划分为几个重叠的块,称为l-符邻居块,作为基本单位来研究其随时间的变化。我们探索了基于位置的Jaccard相似度,权重和l个字符相邻块的贡献,以描述它在两个相邻时隙中的相应位置中变化的程度。基于此探索,我们定义了节点的邻居序列向量的基于位置的Jaccard相似度,并获得了两个相邻时隙中网络拓扑的基于位置的Jaccard相似度。然后,我们可以确定是否需要在下一个时隙中重新划分网络拓扑。此外,我们从块的基于位置的Jaccard相似性的角度分析了几个指标,包括划分社区的时隙大小的设置以及社区划分的充分性条件。第三,我们还为延迟容忍网络提出了一种新的数据转发策略,称为基于动态社区的数据转发算法,其思想是仅将数据包发送到与目标节点位于同一社区内的节点。最后,评估结果表明,我们的策略在三个真实的痕迹中实现了更高的数据包传输率和更小的传输延迟,尤其是与传统的基于社区的策略相比,开销显着降低。
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