文摘
在机会网络中,间歇性的本质和破坏性的连接会降低路由的效率。流行路由协议作为基准的路由协议在投机取巧的移动社交网络(OMSNs)由于其较高的消息传递和延迟。然而,流行带来高成本的开销和跳数。在本文中,我们提出一个混合路由协议叫做EpSoc利用流行路由转发策略,利用一个重要的社会功能,也就是说,学位中心。两种技术用于EpSoc。消息的TTL调整基于节点的度中心,消息封锁机制是用来控制复制。仿真结果表明,EpSoc交货率和减少开销比例增加,平均延时和跳数相比流行和泡沫说唱。
1。介绍
投机取巧的移动社交网络(OMSN) [1- - - - - -4)是一种很有前途的网络模型数据传播。OMSN,移动节点获取的机会遇到同伴(它们在彼此的通信范围)转发数据。OMSN产生间歇性的和破坏性的连接由于节点移动性。为了解决这个复杂的环境中,OMSN store-carry-forward方案应用。如果没有可用的连接在一个特定的时间,一个移动节点存储数据缓冲区和携带他们直到它遇到其他移动节点转发数据(5- - - - - -8]。提出了各种方法来解决交付问题的信息等OMSN (9- - - - - -12]。OMSN路由方法的主要问题是产生交货率高、低延迟、低开销或成本网络和节点。
洪水是一种占主导地位的传播计划中的数据OMSN [13]。每个消息将被淹没,网络中每个节点。每个消息的多个副本的生成和传播网络。流行(9路由协议是基于洪泛路由协议。当两个节点相遇时,他们交换他们的所有信息。这导致消息传遍整个网络由两个节点两两之间的联系。如果没有缓冲区约束应用,代表了流行在消息传递和延迟上界。流行路由作为基准和参考其他的机会网络路由协议。流行方案的主要缺点是它的高开销。提出了许多方案来降低开销在Epidemic-based方法通过限制消息复制的数量(14- - - - - -16]。一个有效的计划来控制复制传播疫苗(17]。它antipacket机制适用于控制副本分布Epidemic-based路由。在[18),提出了一种新方案来控制传染病的分布式信息的复制。基于疫苗计划,早期信号分布控制的完全免疫疫苗。此外,部分接种疫苗时启动疫苗local-forwarding机会更多的数据包。
OMSN,便携式移动设备通过人类社交功能的人可以利用网络用途(19- - - - - -21]。类似的协议利用移动用户的社会属性相似性等中心,和友谊,提高路由效率机会移动社交网络。这是因为社交功能更稳定和更少的变化比其他功能,如移动模式。HiBOp [22和环丙沙星23利用相似的社会功能和用户的上下文信息转发数据。小姑娘(24)考虑不同成员的活动节点的社区内进行数据传播。在ML-SOR [25),节点中心(不同类型的中心),社区之间的相似性,和社会关系都是利用有效地选择转发节点。MCAR [26]利用的首选社区的人在日常生活中有效的信息传递。直接(一个社区内)和间接(通过不同社区)在MCAR接触被认为是。在SPRINT-SELF [27)、网络和节点开销减少了利用社会信息的移动用户。作者考虑节点的社群和利用它来预测未来行为基于接触历史。此外,他们提出了一种新的机制来避免自私节点更多改进。
为缓冲管理利用社交功能广泛。刘等人。28)利用社交功能和拥堵水平发展滴消息的转发策略的最小社会联系而不是随机下降。在SRAMSW [29日)、缓冲区管理机制结合社交功能提高spray-based路由。过期的消息被删除,成功交付消息承认,并根据他们的消息优先喷雾时间和停留时间。此外,三大社会功能:向心性,相似性,和友谊,是采用更好的转发决策,避免终端问题。
我们假设结合社交功能和Epidemic-based转发方案OMSN提高路由效率。在这篇文章中,我们提供了一个类似的Epidemic-based路由协议(EpSoc)相结合的优点转发策略中使用流行的积极影响路由协议利用社交功能。EpSoc利用程度中心社会功能适应生存时间(TTL)的路由信息。如果一个消息转发给一个节点拥有更高的学位中心(社会活动节点),其TTL值将会减少。如果这些消息被丢弃在活动节点TTL是零,阻塞机制用于拒绝接收这些消息的复制。
本文的其余部分组织如下:第二节介绍相关工作。我们详细描述算法EpSoc节3。节4,我们引入绩效评估和讨论的结果。最后,部分5总结了纸。
2。相关的工作
在正确的时间交付数据到目标用最小的资源最优条件对于任何给定的路由协议。流行具有最优性能的交货率和延迟。然而,患有高开销成本。解决方案之一是利用社会信息来改善Epidemic-based OMSN路由协议。学位中心是一个社会功能,利用广泛的文献来提高移动社交网络的路由。例如,泡沫说唱(11)利用移动节点的度中心提供具有成本效益的路由相比流行路由。泡沫说唱利用两个社会和结构性指标,即中心和社区。它选择高中心作为中继节点和社区成员的目的地。在泡沫说唱算法,节点属于不同大小的社区和(即有不同程度的受欢迎。,排名)。假设每个节点有两个排名:全球表示(即大受欢迎。,connectivity) of the node in the entire society and local denotes the popularity within its community. Messages are forwarded to nodes that have higher global ranking until a node in the destination’s community is found. Then, the messages are forwarded to nodes having a higher local ranking within the destination’s community.
类似于泡沫说唱,CAOR [30.)利用社交功能改善路由中心和相似度。然而,CAOR构建自治社区移动节点之间基于共同利益的地方。社区中心高的成员作为这个社区的家。CAOR也把大量的节点之间的路由机制之间的路由几社区家园。它也适用于反向Dijkstra算法确定最优中继和计算最低预期交货延迟。在[31日),文化算法(CA),蚁群优化(ACO)和社会之间的连接用户相结合来解决路由问题。社会指标的节点包括度和介数中心分析机会网络环境支持转发决策。
除了利用路由问题,社交功能也适用于解决不同类型的问题。例如,在[32]利用社交功能(度和介数中心)解决throwbox放置问题基于给定的图。用户的程度等于其邻国的总数,和中间性的最短路径经过的节点总数。工作还介绍了位置度的概念来衡量有多少移动用户的位置作为一个高层访问地点和位置中间状态显示为整个社交图的位置是多么的重要。社会指标如学位中心、社会主观能动性和社区熟人也应用于增强数据交付VSNs (33]。社会类似的利益或节点的节点,节点之间的相互作用属于同一个社区有更大概率遇到对方。社会中心地位也用于灾后环境中的拥塞控制(34]。
与前面提到的作品,而不是考虑社区或导航结构,我们提出了协议是基于流行的基于洪泛的转发策略。这是因为我们打算设计转发协议交货率高和低延迟的Epidemic-based转发策略。此外,我们还有一个目的是为了避免额外所需的时间形式和维持群落结构。因此,减少开销,我们利用学位中心和改编消息的TTL(生存时间)来控制转发节点的活动。消息的TTL被认为是在文学在开发高效的路由协议。苗族et al。33)提出了全新的移动实现容忍延迟网络自适应多步路由协议(MDTNs)。他们的目标是得到消息传递的延迟和成本之间的平衡。消息的生存时间的使用是为了分配所需的最小数量的副本实现一个给定的概率。在[34),作者考虑了节点的联系信息和生活信息的属性做出路由决策和提高性能。他们建立了一个副本分布准则遇到的两个节点之间基于残余的TTL的消息。在我们建议的解决方案,我们不限制副本的数量,但允许消息被传播在网络,然后利用学位中心减少TTL因此减少开销。同时,阻塞机制采用的活动节点取消接收复制先前见过的同样的信息。
3所示。EpSoc路由协议
EpSoc路由算法设计,以减少开销在流行协议通过嵌入社会功能在机会网络路由消息。为了实现这一目标,我们提出两种机制。首先,消息的TTL改编基于OMSN学位中心节点。第二个消息阻塞机制是用来防止接收跳动TTL消息的复制活跃节点。
3.1。学位中心
节点中心表示网络中节点的受欢迎程度,即节点中心在一个社交网络是其社会的反射相对重要性(35]。更高的节点度中心意味着节点连接和许多网络中节点的数量。学位中心对于一个给定的节点可以计算如下: 在哪里网络中节点的数量和吗如果一个节点之间存在直接联系和节点和 。
我们采用CWindow (11)计算算法计算中心。CWindow将一天划分为时间窗和计算节点的平均度这些窗户来估计节点的中心。减少处理开销的结果处理任何变化程度的中心,CWindow计算节点的度中心定期而不是每次中心变化。
我们选择CWindow算法计算学位中心,因为它考虑了节点中心的变化在时间和平均节点的中心的几个窗口间隔OMSN适用于人们的行为的。也使用其他类似的协议,考虑节点的度中心如泡沫说唱(11],Dlife [36],SCORP [37]。
3.2。EpSoc转发策略
图1在EpSoc描绘了转发过程,应用两种机制。
(一)
(b)
在图1(一)、节点遇到三个节点: , ,和 。 具有更高的学位中心(DC)比吗 。的TTL值转发消息是下降了的直流值除以吗 。我们称这些信息社会感染的消息。节点注册ID的消息看到消息屏蔽寄存器。节点到期后将下降社会感染的消息。在图1 (b)流行转发策略,我们采用算法导致复制社会感染的消息被发送到节点从其他节点等 。在这种情况下,节点将拒绝接收消息的原因是看到消息(其ID存储在块注册)。
基于(1),TTL值适应使用以下方程:
EpSoc中采用的两种组合机制提高路由性能。如果一个节点是社交活动,满足更多的节点在网络和更高的潜力提供更多信息。减少消息的TTL值活跃节点导致释放空间的缓冲区和增加的能力提供更多信息。这将提高交货率。控制复制的阻塞机制防止减少TTL消息再次触及前面走过活性物的节点。其结果是减少网络开销。对于平均延时,消息由活跃节点的端到端延迟较短比其他信息由较低的活动节点,所以平均延时也会减少。我们得出结论,减少信息社会生活结合消息封锁计划积极影响的性能在OMSN流行路由方案。
3.3。伪代码EpSoc消息的转发
我们使用CWindow来计算节点的中心。每个节点记录网络中遇到的节点。当节点遇到 ,使用CWindow学位中心值计算。然后,两个节点之间交换中心值。比较其中心值与中心值 。如果大于 ,这意味着是社会更活跃吗 ,然后为每个消息在缓冲 ,TTL值减少了除以节点吗中心值 。每个社会感染的ID信息是注册的屏蔽寄存器 。EpSoc转发算法的时间复杂度 ,在哪里是消息的数量进行节点的缓冲区和需要发送或转发。
算法1显示了完整的EpSoc的伪代码。
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4所示。业绩评估
4.1。数据集
我们采用剑桥讨价还价的实验数据集38]。这个数据集包括蓝牙目击的痕迹通过用户组携带小型设备(iMotes)天数在校园环境中。实验进行的计算机实验室,包括本科一年级和二年级学生和一些博士和研究生持续了11天。
4.2。仿真设置
我们使用机会网络环境(一)39模拟器评估算法。同时,流行与泡沫说唱路由协议包括测量EpSoc我们提出算法的性能。我们想证明流行算法执行更好的在考虑社会功能在转发消息。模拟器设置列在下表中1。
在每个实验中,我们比较的性能协议EpSoc,流行病,泡沫说唱基于以下指标。
4.2.1。准备成功交付率
它是传递消息的数量之间的比例和创建消息的总数。成功交付的理想值比例是1.0当所有创建的消息被交付到目的地。
4.2.2。开销比
这是额外的字节发送成功交付消息的目的地。
4.2.3。平均延迟
的平均消息创建和交付之间的时间。
4.2.4。平均跳数
啤酒花的平均数量,信息必须以达到目标。
4.3。实验和讨论
评价我们的工作,我们会考虑两个特点:缓冲区大小和消息TTL值。这两个特性在OMSN路由性能有重大影响。在我们的工作中,我们这两个特性的影响。我们调整TTL值社会和使用阻塞机制来管理缓冲存储。因此,我们的实验是测量的性能EpSoc当不同TTL和缓冲区大小。会比较流行和泡沫Rap协议。
4.3.1。不同的缓冲区大小
对于不同的缓冲区的大小,我们固定的值TTL 2.5 d。数据2- - - - - -5显示EpSoc之间的性能比较、流行病和泡沫说唱交货率而言,开销比,平均延迟和平均跳数。
图2显示缓冲区大小的交货率。一般为流行病,泡沫说唱,和EpSoc,增加缓冲大小将提高交货率。这是因为更多的消息可以由中间节点,因此提供更多信息的目的地。改变的数量交付消息影响交货率,开销比,平均延迟和平均跳数。对于交货率,很明显,提供更多的消息导致了更高的价值,而减少了消息的结果在一个较低的值。在缓冲区大小场景(1 - 25 MB),流行的交货率是最低的,因为冗余。泡沫说唱,EpSoc超越流行由于利用社交功能。更高的缓冲区大小的场景(- 55 MB),流行达到交货率高于泡沫说唱。较大的缓冲区大小减轻删除消息,因为复制的负面影响,使流行提供更多的信息。我们的协议EpSoc优于流行和泡沫说唱。 Blocking runout TTL messages from being received by active nodes results in more space in their buffer and therefore can carry more different messages when encountering other nodes and later deliver them to destinations. In addition, the decrease of TTL of the messages that are forwarded to the more active nodes results in better utilization of the buffer’s space. Decreased TTL message copies are dropped earlier enabling carrying more other messages. Active nodes deliver the message quickly. Therefore, the number of delivered messages is increased, and consequently, the delivery ratio is increased.
开销的关系比与缓冲区大小如图3。当增加缓冲区大小,所有算法的开销却降低了。关于泡沫说唱,与缓冲增加开销降低,因为不存在复制。我们看到从图3这两个协议泡沫说唱和EpSoc显著超越流行,EpSoc优于流行病。我们以前提到应用屏蔽消息的策略和降低TTL增加传递的消息的数量。此外,屏蔽消息对主动节点的数量减少网络中复制,因此减少了转发。结果,减少了转发,增加减少开销比网络中传递消息。泡沫说唱实现开销低于EpSoc降低缓冲区大小的场景(1、2、5、15 MB)。这是因为两个原因:首先,复制和流行策略采用EpSoc,其次,低缓冲区大小原因放弃早期由于传递消息缓冲区溢出从而减少我们的算法的效率相比,泡沫说唱的开销。然而,对于更大的缓冲区大小场景(25、35、45岁和55 MB), EpSoc更为高效和它的开销比非常接近泡沫说唱(35、45岁和55 MB,略优于泡沫说唱)。
图4表明所有的三个协议的平均延迟,从而增加当缓冲区大小增加。低大中型缓冲区只继电器低延迟消息将很快到达目的地。另一方面,higher-sized缓冲允许将消息进行长时间造成更高的平均延迟。EpSoc显著降低了平均延时。EpSoc优化缓冲区使用消息转发到低TTL活跃节点。TTL较低,中继节点拥有更多的自由空间的新消息缓冲的缓冲旧的消息也迅速下降。
在图5,平均跳数记录。的平均跳数增加时,缓冲区大小增加。跳数这表明流行有更多更多的节点重复消息,而泡沫说唱的跳跃数较低,因为它可以防止复制信息。EpSoc,跳数的数量是通过允许复制的流行病。
最糟糕的成绩是因为冗余。泡沫说唱不适用复制优于EpSoc。EpSoc达到平均跳数比流行病。这是因为消息的封锁战略,减少网络中复制的数量,从而减少了转发。
4.3.2。不同初始TTL
TTL确定网络中消息的生活。高价值的TTL给高几率的消息传递给目标目的地,反之亦然。
在图6,交货率的关系与TTL被描述。为降低TTL (10 m3 h),流行的交货率略高于泡沫说唱,EpSoc。原因在于,简称TTL消息,利用社交功能不会非常有效将迅速下降的消息。此外,较高的复制发生在流行增加传递的消息的数量。TTL增加时,泡沫说唱,EpSoc超越流行由于利用社交功能。在高TTL场景(1.5 d 1 w), EpSoc优于泡沫说唱。这表明社会特征选择的EpSoc效率。
缩短生命的消息在活动节点和阻止跳动TTL消息再次触及活跃节点导致传递信息的增量和减量转发。因此,交货率长大。
图7比较协议的性能与不同的TTL值比例方面的开销。当TTL非常低(10 m - 1 h),流行,EpSoc,泡沫说唱实现低开销。原因是,消息迅速下降。TTL值高,泡沫说唱达到最好和疫情最严重。
我们的协议比流行EpSoc设法减少开销。这是因为EpSoc结合基于洪泛的远期战略与社会功能。
从图8的平均延时,EpSoc似乎优于他人尤其是高TTL值(12 h - w)。这是因为我们的算法总是使活跃节点携带TTL较低的消息。
从图9我们观察到,如果TTL很低(10 m - 1 h),所有路由协议在实验中有较低的平均跳数。这是由于低数量的转发节点之间信息生活很快疲惫不堪。泡沫说唱,EpSoc几乎TTL时性能稳定增加。利用社交功能泡沫说唱和EpSoc应用阻塞机制EpSoc减少的影响改变TTL值遍历节点的数量目标。相反,当TTL增加,流行的平均跳数显著增加,因为基于洪泛的转发策略。EpSoc,平均跳数显著降低而流行,因为活跃节点的社会效果。
5。结论
在本文中,我们研究了基于洪泛的转发策略,也就是说,流行与社会功能,提高路由性能的投机取巧的移动社交网络(OMSN)。受流行的优势路由协议的交货率和交付延迟和利用的社会活动节点,制定一个类似的基于洪泛路由协议称为EpSoc。仿真实验使用真实的数据集是我们协议的性能进行了评估。从给出的结果,我们的方法增加交货率和减少交付开销,平均延迟和平均跳数比流行的协议。对于类似的基准路由协议性能(泡沫说唱),我们的协议降低了平均延时与更好的交货率明显高缓冲区大小和低TTL场景。通常,我们设法利用流行的优势和泡沫说唱OMSN改善数据传播。
附加分
意义。节点可以被利用的社会特性的有效作用OMSN网络的路由协议。介绍了路由协议,利用学位中心增加交货率和减少开销和延迟。此外,利用相似性和社区等社交功能可能导致更有效的路由协议。因此,将社交功能与其他转发技术,如Epidemic-based策略是重要的有一个有效的转发策略OMSN支持绿色技术。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。