CN102984779B - 一种基于多重社会属性转发的延迟容忍网络路由方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于多层社会属性转发的延迟容忍网络路由方法，包括以下步骤：一、统计每个节点的动态社会属性信息，根据其动态社会属性信息将网络中的节点分成不同的群组；二、统计节点的静态社会属性信息，根据静态社会属性信息将网络中的节点分成不同的群组；三、根据已经统计的动态社会属性信息和静态社会属性信息，两者结合进行分层，高层采用动态社会属性分组，低层采用静态社会属性分组；四、根据分组信息进行路由选择。本发明所提出的基于多层社会属性的路由方法，通过利用移动用户的社会属性进行路由选择，使得消息传输成功率有了很大的提高，并且这种方法简单有效、应用广泛。

Description

一种基于多重社会属性转发的延迟容忍网络路由方法

技术领域

本发明涉及一种网络路由方法，特别涉及一种基于多重社会属性转发的延迟容忍网络路由方法。

背景技术

延迟容忍网络（Delay Tolerant Networks，DTN）是一种基于存储-携带-转发模式的新型网络，它指能在长时延、连接频繁断开等受限网络条件下进行通信的一种新型网络体系。它涵盖了由于节点调度而处于间歇式连通的无线传感器网络、星际网络(Interplanetary Networks)和军事战地网络，乡村网络(VillageNetworks)、口袋交换网络(Pocket Switch Networks)、车载网络(Vehicle Networks)、野生动物监测网络(Wildlife Monitoring Networks)，并且解决不同区域网络之间的通信，因此具有广阔的研究前景，是当前国际上备受关注的新兴前沿研究热点之一。

延迟容忍网络近年来在学术领域得到了越来越多的重视，究其原因，是因为它有着与传统因特网不同的一些特点，这些特点违背了因特网相关协议的一些基本假设，从而使人们不得不重新设计适用延迟容忍网络上的网络协议。这些特点包括：

1，网络延时大。比如外太空网络中，消息的传播时间通常在分钟数量级以上。

2，连接不稳定。由于节点的移动性、失效、遭受攻击、休眠调度或自身能量考虑，节点之间的连接通常是间断性的。

3，非对称的链路传输速率。

4，数据传输的高误码率和差错率。由于节点的移动性和连接不稳定性，分组的丢包概率较传统因特网也大大增加。

延迟容忍网络路由技术是延迟容忍网络的关键，路由协议包括建立网络拓扑、维护网络拓扑和路由方法三个部分。延迟容忍网络路由问题并不像常规的动态路由那么简单，因为延迟容忍网络是时断时续的，即网络拓扑结构是变化的。目前很多路由协议（如OSPF、BGP等）假设事先知道网络拓扑，而延迟容忍网络并不符合这些基本假设。与传统路由相比，延迟容忍网络路由的主要目的并不是选择最短（最少跳数）路径，而是最大化消息传输的可能性。

目前延迟容忍网络下的路由方法主要有以下几种：

（1）传染病路由方法。传染病路由（Epidemic Routing）方法是由Vahdat和Becker于2000年提出的，其目标是解决间歇性连接网络下的路由问题。传染病方法的基本思想是当两个节点相遇的时候，它们互相交换彼此之间缺少的报文，这样经过足够的交换后，节点就会收到所有的报文，从而达到报文端到端传输的目的。传染病路由方法是研究延迟容忍网络路由的开端。该方法通过模仿生物环境中传染性病毒扩散传播方式，采用洪泛法，将消息转发给其所遇到的所有节点，以保证最大的传输成功率。相遇的两个节点互相发送已缓存的消息，以使消息最终传输到目的节点。这种传染式路由方法可提高消息转发的成功率，但同时也会造成带宽消耗过大，负载过高。

（2）基于友谊的路由方法(Friendship Routing)。Bulut在文献《Friendshipbased routing in delay tolerant mobile social networks》中提出了一种新的度量方法SPM(social pressures metric)。SPM用来表示节点之间关系的强弱。友谊是人们在社会中的一种关系，而且是联系程度比较高的节点关系。基于友谊的路由方法，利用这种关系来计算两节点之间联系的强弱，这种社会属性的转发机制在延迟容忍网络中确实能起到很大的作用，然而每次转发都要计算这种关系，必须知道整个网络的信息，所以在某些延迟容忍网络中不太适用。

（3）SimBet路由方法。文献《Social network analysis for routing indisconnected delay-tolerant MANETs》中提出的SimBet路由方法利用社区信息的集中性(betweeness centrality)和相似性(similarity)来确定网络中的一些桥节点(Bridge Nodes)，并利用这些桥节点进行消息的转发。然而这种方法集中性的计算只依赖于局部的信息，而这样就使得可能因为找到的桥节点的不准确而导致路由失败。

（4）基于社交的多播路由方法。P.Hui在文献《How small labels create bigimprovements》中提出了一组基于多播的路由方法，其核心思想是：在消息的转发阶段利用了社区集中信息，选择集中度高的节点进行转发。其传递成功率大大增加。因此在延迟容忍网络中，基于社区信息的多播路由方法也得到了快速发展。P.Hui提出的一种新的转发机制，不同于以往利用传统的社区集中信息的方法，这种机制是基于社区的泊松分布模型。社区集中信息单纯的依赖于网络的拓扑结构来计算与其它节点的联系。通过加权的社区模型来计算不同节点对之间的联系强弱。这种基于社交的路由方法初始化历史信息过程复杂，耗能大，路由选择方法复杂，应用起来还有一定困难。

发明内容

本发明针对延迟容忍网络的特点和现有路由方法的不足，提出了一种新的基于多重社会属性转发的路由方法。

在许多延迟容忍网络的应用中，尤其是在口袋交换网络和移动社交网络中，大量移动设备由人携带和使用，其行为可以用社会模式描述。本发明就是通过学习或获取移动用户或设备的社会属性，来改善延迟容忍网络中的路由决策。

本发明所提出的基于多重社会属性转发的路由方法，根据用户社会属性信息进行多层分组，从而使得用户的社会关系和属性得到充分的利用。本发明所提出的方法可达到较高的消息传输成功率。

本发明的方法是通过以下技术方案实现的：

一种基于多层社会属性转发的延迟容忍网络路由方法，包括以下步骤：

一、统计每个节点的动态社会属性信息，根据其动态社会属性信息将网络中的节点分成不同的群组，具体步骤如下：

第一步：统计每个节点的动态社会属性信息；

第二步：确定不同的阈值t₁’,t₂’，…，t_n’：根据节点的静态社会属性的值来确定不同的n个阈值，阈值的大小由该静态社会属性的值决定，当取值越大表示节点间联系越强时，在最大值与最小值之间以递减的顺序取n个阈值t₁’,t₂’，…，t_n’，其中t₁’>t₂’>…>t_n’；当取值越小表示节点间联系越强时，在最小值与最大值之间以递增的顺序取n个阈值t₁’,t₂’，…，t_n’，其中t₁’<t₂’<…<t_n’；

第三步：根据阈值t’的大小进行分组：t’∈(t₁’,t₂’，…，t_n’)，当阈值递减时，节点的动态社会属性值大于t’时就认为在同一个分组，当阈值递增时，节点的动态社会属性值小于t’时就认为在同一个分组；通过选择n个阈值而得到n个层次的分组，从高到低分别表示为G’_t1(),G’_t2(),…,G’_tn()，层次越高，表示用该阈值进行的分组中用户间的关系越强；

二、统计节点的静态社会属性信息，根据静态社会属性信息将网络中的节点分成不同的群组，具体步骤如下：

第一步：统计每个节点的静态社会属性信息；

第二步：确定不同的阈值t₁,t₂，…，t_n：根据节点的静态社会属性的值来确定不同的n个阈值，阈值的大小由该静态社会属性的值决定，当取值越大表示节点间联系越强时，在最大值与最小值之间以递减的顺序取n个阈值t₁,t₂，…，t_n，其中t₁>t₂>…>t_n；当取值越小表示节点间联系越强时，在最小值与最大值之间以递增的顺序取n个阈值t₁,t₂，…，t_n，其中t₁<t₂<…<t_n；

第三步：根据阈值t’的大小进行分组：t’∈(t₁’,t₂’，…，t_n’)，当阈值递减时，节点的静态社会属性值大于t’时就认为在同一个分组，当阈值递增时，节点的静态社会属性值小于t’时就认为在同一个分组；通过选择n个阈值而得到n个层次的分组，从高到低分别表示为G’_t1(),G’_t2(),…,G’_tn()，层次越高，表示用该阈值进行的分组中用户间的关系越强；

三、根据已经统计的动态社会属性信息和静态社会属性信息，两者结合进行分层，高层采用动态社会属性分组，低层采用静态社会属性分组，即网络有s层分组，s=m+n，从上至下，高m层为动态社会属性分组，低n层为静态社会属性分组；

四、根据分组信息进行路由选择，设当前节点v_i携带消息M，消息传输的目的节点为v_d，具体步骤如下：

第一步：在某一时刻确定v_i节点的所有邻居节点列表，即在节点v_i通信半径范围内的所有节点的列表；

第二步：对v_i节点的所有邻居节点进行遍历，查找目的节点v_d，如果v_d是v_i的邻居节点，则将消息M转发给目的节点v_d，路由选择结束，否则进行下一步；

第三步：遍历v_i节点的邻居列表，查找是否有节点与v_d在同一个分组G_t1()中，如果没有则依次继续查找下一个分组G_t2(),…G_ts()，如果所有分组都查找不到，则不进行转发，携带消息M，继续等待下一时刻，否则进行下一步；

第四步：当有节点满足第三步条件时，在满足条件的节点中选择一个最近一次与目的节点v_d相遇的节点进行消息的转发。

有益效果

本发明所提出的基于多层社会属性的路由方法，通过利用移动用户的社会属性进行路由选择，使得消息传输成功率有了很大的提高。通过多层的实现，使得移动用户的社会属性应用更充分，从而更有利于消息的转发，并且这种方法简单有效、应用广泛。

附图说明

图1为基于多重社会属性转发的延迟容忍网络路由方法原理图。

图2为多层社会属性分组方法示意图。

图3为基于社会属性转发的路由选择方法流程图。

图4为基于多重社会属性转发的延迟容忍网络路由方法和其它五种路由方法性能比较。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本发明的优选实施方式。

本发明所述是基于多重社会属性转发的延迟容忍网络路由方法，本方法的原理图如图1所示。

动态属性是节点间通过交互产生的，动态变化的属性。本发明可以选取的动态社会属性有很多，例如可以选取节点与其它节点的相遇次数，相遇次数越多表示节点之间的联系越强；或者可以选取节点与其它节点的接触总时间，接触总时间越强表示节点之间的联系越强；或者可以选取节点接触过的不同节点的个数，个数越多表示节点与其他节点之间的联系越强，则在分层结构中处于越高层的位置；或者可以选取与目的节点最后接触时间与当前时间的时间差，按照该动态属性可以将节点的层次阈值从高到低设置为1小时内，1天内，1周内，1个月内，时间范围越小表示节点的联系越强；或者可以选择与目的节点最接近的距离范围为阈值进行分层，距离越小表示节点之间的联系越强，如按照每个节点与目的节点最接近的位置将节点的层次阈值从高到低设置为1百米内，1千米内，1万米内。

静态社会属性是节点固有的，不随节点间交换而发生改变的属性。常见的节点静态社会属性包括国家，民族，籍贯，年龄，工作，兴趣爱好，所在城市，学历等。本发明高层采用动态属性进行分层，低层再辅以采用静态属性的分层。本发明可以选取用来进行分层的静态社会属性的例子包括：以节点之间相同的静态属性个数作为阈值，对节点进行分层，相同属性个数越多，表示节点之间的联系越强；比如设阈值分别为5，10，15，可以将节点分为三层：节点间相同属性个数>=15的为第一层，节点间相同属性个数>=10的为第二层，节点间相同属性个数>=5的为第三层。或者可以取某一个静态属性值，以这个静态属性的范围作为阈值对节点进行分层。比如选取出生地，将阈值分别设置为市级，省级，国家级，将节点分为三层：节点属于同一市的为第一层，节点属于同一省的为第二层，节点属于同一国家的为第三层。或者可以选取兴趣爱好，按照兴趣爱好的范围将兴趣爱好分为多个级别，将阈值设置为具体爱好（如羽毛球/篮球）、小类（如球类）、大类（如体育运动类）。或者可以选取收入作为用来分层的静态社会属性，将收入分为多个级别：月收入>=10000，月收入>=5000，月收入>=3000。或者可以选取年龄作为用来分层的静态社会属性，将年龄分为多个级别：>=60岁,>=30岁,>=10岁。也可以选择从事行业，分为多个级别：大学教师、教师行业、教育行业等。

在以下实施例中，动态社会属性选取两个节点之间的相遇次数，静态社会属性选取两节点间拥有的相同社会属性的数目，其中的社会属性包括国家，民族，籍贯，年龄，工作，兴趣爱好，所在城市，学历。本实施例具体实施方式如下：

一、统计动态社会属性分组信息。

1)统计历史信息，即计算两节点之间的相遇次数。网络中w个移动的节点组成一个集合v={v₁,v₂,…,v_w}，当任意两个节点相遇时将有可能进行消息的转发，节点相遇即指两个节点在彼此的通信范围之内。通过记录过去的历史相遇信息，就会得到节点之间的关系图G（联系图）。关系图中的每条边表示当前时刻通过此边连接的两个节点可以通信，边上的数字表示联系的权重，在这里用历史中两个节点的相遇次数来表示。

2)确定分组阈值。根据第一步中的网络联系图确定分组层数m，以及每一层的阈值t。阈值的大小是由节点之间的历史相遇次数所决定的。假如相遇的最多次数记为a，那么在a到0之间以递减的顺序取m个阈值，这样共得到t₁,t₂,…,t_m个不同的阈值，且满足条件t₁>t₂>,…,>t_m。

3)根据阈值进行多层分组。对任意两个节点v_i和v_j。如果在历史中它们相遇的次数大于t次，那么就可以把它们放在同一组中。如果给定了历史的网络联系关系图G，只有v_i和v_j之间边的阈值大于t，v_i与v_j才会保留一条边。这样G图中每一个连通的子图都是一个分组。图2上面两层所示的是移动延迟容忍网络中基于历史相遇信息的一种分层情况。阈值t分别为6和4。阈值从大到小依次减小，从而每层中分组的联系性将逐渐减弱。在第一层中，阈值t=6，这时此网络一共有3个分组，每个分组之间的联系性非常强。在第二层中，阈值t=4，这时此网络一共只有2个分组，每组之间的联系性一般。

二、统计静态社会属性分组信息。

1)统计静态社会属性信息。本实验所采用的八个静态社会属性如下：国籍、毕业院校、语言、现在的隶属关系、现在的位置、居住城市、居住国家、兴趣爱好。本实验把任意两个节点间的社会关系强度定义为这两个节点所拥有的相同静态社会属性的数目。例如，如果节点v_i和节点v_j只有国籍和隶属关系相同，那么本实验定义他们之间的社会关系强度权值为2。大的社会关系强度权值暗示了节点间强的社会联系。通过定义节点间的社会强度，将会得到一个有权值的社会属性图G。通过使用不同的阈值t’，可以定义移动用户间的多层次的社会化群组。除此之外，通过考虑不同的社会属性，本实验可用不同的方式来定义不同的多层次的社会群体。

2)确定分组阈值。根据第一步中的网络联系图确定分组层数n，以及每一层的阈值t’。阈值的大小是由节点之间的相同静态社会属性的数目所决定的。假如相同静态社会属性最多的个数为b，那么从b到0之间以递减的顺序取n个阈值，这样共得到t₁’,t₂’,…,t_n’个不同的阈值，且满足条件t₁’>t₂’>,…,>t_n’。

3)根据阈值进行多层分组。对任意两个节点v_i和v_j。如果这两个节点所拥有的相同静态社会属性的数目大于t’，那么就可以把它们放在同一组中。如果给定了社会属性网络联系关系图G，只有v_i和v_j之间边的阈值大于t’，v_i与v_j才会保留一条边。这样G图中每一个连通的子图都是一个分组。图2最下面的一层所示的是移动延迟容忍网络中静态社会属性分组情况。阈值t’为3，此时网络一共只有2个分组。

三、根据已经统计的动态社会属性信息和静态社会属性信息，两者结合进行分层，高层采用动态社会属性分组，低层采用静态社会属性分组。即网络有s层分组，s=m+n。从上至下，高m层为动态社会属性分组，低n层为静态社会属性分组。

四、路由选择。根据图3方法流程图所示，基于多层社会属性转发的延迟容忍网络路由选择方法详细步骤如下：

1)v_i携带消息M，目的节点为v_d，v_i的邻居节点集合为R，分组信息G_t1(),G_t2(),…,G_ts()。

v_i的邻居节点集合指在节点v_i通信半径范围内的所有节点的集合。在基于多层社会属性分组的路由协议中，总层数s=m+n。高层通过选择m个阈值而得到m个层次的分组，分别表示为G_t1(),G_t2(),…,G_tm()。分组阈值满足条件t₁>t₂>,…,>t_m，这样第一层分组也就是顶层分组中节点间具有最强的联系，随着阈值的减小，采用该阈值进行的分组中节点的联系依次递减，第m层分组里的用户社会关系最弱。同理，低层通过选择n个阈值而得到n个层次的分组，分别表示为G_t1(),G_t2(),…,G_tn()。分组阈值满足条件t₁’>t₂’>,…,>t_n’，同样是随着阈值的减小，分组中节点的联系依次递减。

2)判断v_d是否属于集合R，如果属于则节点v_i将消息M转发给v_d，并转到第11)步，否则进行下一步。

3)设置计数器k，并令初始值k=1。k表示当前所遍历的层数。

4)判断k是否小于s，s为分组层次数。如果是转到第5)步，如果不是则转到第10)步。

5)对R中的每个节点v_j判断其是否与v_d在同一个分组中，如果是转到第7)步，如果每个节点均不是则转到第6)步。

6)计数器k加1，k=k+1，即遍历下一层分组信息。转到第4)步。

7)判断是否只存在一个满足条件的v_j节点。如果不是则转到第8)步，如果是转到第9)步。

8)在满足条件的多个v_j中选择一个与目的节点v_d最近一次联系的节点。

9)转发消息M。

10)等待下一时刻，转到第2)步。

11)方法结束。

为了具体说明本发明的效果，本发明通过模拟仿真试验来对发明的效果进行验证。

本实验通过利用实际的数据集来模拟本发明提出的基于多重社会属性分组的路由方法的各项性能，并把本发明所提出的方法与现有的路由方法进行比较。本发明中提出的基于多层社会属性分组的路由方法命名为mGroup-H。

为了能在真实的延迟容忍网络中测试本发明所提出的方法，本实验利用在Crawdad上公开发表的Infocom2006的追踪数据集。这些用户成员参加了2006年在西班牙Barcelona举行的Infocom会议，并在会议期间连续四天携带了具有蓝牙通信功能的iMotes，他们利用蓝牙进行交互。数据集的数据为用户成员间的蓝牙交互信息。本实验一共采用79名用户的信息。在337418秒的时间段内，79名与会者一共联系接触了74981次。用一小时作为时间单位来划分时间，然后随机选择120个时间单位来测试路由性能。

本实验把初始的40小时的数据作为历史数据，从中进行多重社会属性的提取和分组，然后用剩余80小时的数据进行路由选择来评估本发明的性能。在每一次模拟中我们尝试了网络中所有可能的路由对，即每个移动用户向其余的78名用户发送信息。除了传染病路由方法外，我们将其余路由方法的信息副本的数量限定为10。

动态社会属性的分组层数为三层，即m=3。每一层的相遇次数阈值t由高层到低层分别取100、50和10。本实验使用从原始数据集获得的八个静态社会属性（国籍、毕业院校、语言、现在的隶属关系、现在的位置、居住城市、居住国家、兴趣爱好）来产生静态社会属性分组，把这些社会属性应用到基于社会属性分组的路由方法中。

本实验测试了所提出的基于多重社会属性转发的延迟容忍网络路由方法mGroup-H，该方法将从相遇次数联系图获得的社会分组和从静态社会属性获得的社会分组相结合。本实验实现了以下的两种方法mGroup-H和mGroup-CG。

mGroup-CG方法：这是一个只基于动态社会属性分组的路由方法，该方法采用三层的动态社会属性分组，此结构的建立来自于历史接触信息。从高层到低层，接触的阈值t分别是100、50和10。本实验把这个方法作为所有的mGroup-H方法的基础。

mGroup-H1方法：本实验采用四层的多重社会属性的分组。其中最高的三层来自动态社会属性分组结构，从高层到低层，接触的阈值t分别是100、50和10，即mGroup-CG方法。第四层来自于有两个共同静态社会属性的分组，即t’=2。

mGroup-H2方法：采用四层的多重社会属性的分组。最高的三层来自动态社会属性分组结构，从高层到低层，接触的阈值t分别是100、50和10，即mGroup-CG方法。第四层来自于有四个共同静态社会属性的分组，即t’=4。

mGroup-H3方法：采用四层的多重社会属性的分组。最高的三层来自动态社会属性分组结构，从高层到低层，接触的阈值t分别是100、50和10，即mGroup-CG方法。第四层来自于有六个共同静态社会属性的分组即t’=6。

mGroup-H4方法：采用六层的多重社会属性的分组。最高的三层来自动态社会属性分组结构，从高层到低层，接触的阈值t分别是100、50和10，即mGroup-CG方法。第四至六层来自静态社会属性分组结构，从高层到低层，社会强度阈值t’分别为6、4和2。

本实验将mGroup-H方法和其他五种现存的基于机会转发的延迟容忍网络路由方法进行比较。这五种路由方法如下所列。

(1)Epidemic:当前节点将消息传给某时刻所遇到的所有节点。

(2)Spray and Wait:当节点v_i有k>1个消息副本时，在某一时刻节点v_i遇到节点v_j，v_i将自己一半的消息副本传给v_j，而v_i保留另一半。本路由协议在初始化时，源节点包含x个消息副本。在本发明的模拟实验中，x的默认值为10。而当节点在某一时刻遇到多个节点时，v_i随机地挑选一个节点进行消息的转发。

(3)FRESH:当前节点v_i将消息转发给v_j，当且仅当在历史信息中，v_j遇到目的节点的时间比v_i遇到目的节点的时间晚。如果当有多个节点满足上述条件时，则v_i将选择遇到目的节点最晚的节点作为下一跳节点。

(4)Destination Frequency:当前节点v_i将消息转发给v_j，当且仅当在历史信息中，v_j遇到目的节点的次数比当前节点v_i遇到目的节点的次数多。如果在相遇的时刻，有多个节点满足上述条件时，v_i将选择遇到目的节点次数最多的节点作为下一跳节点进行转发。

(5)Greedy-Total:当前节点v_i将消息转发给v_j，当且仅当在历史信息中，v_j遇到的节点数比v_i遇到的节点数多。如果在相遇的时刻，有多个节点满足上述条件时，v_i将选择遇到节点次数最多的节点作为下一跳节点进行转发。

在本发明中所有进行的实验模拟中，都将采用以下性能衡量标准。

成功传递率:成功地将消息从源节点传送到目的节点的百分比。

跳数：每一条成功地将消息从源节点送达目的节点的路径中所经过转发的跳数，即转发节点数。

时延：从源节点将消息送达目的节点所需要的平均时间。

转发消息的副本数：在转发过程中，整个网络中消息副本的总数量。

图4给出了所有的模拟结果。首先，本实验所提出的基于多重社会属性转发的路由方法的成功传递率比现存的大多数基于机会的延迟容忍网络路由方法的性能都高，除了传染病方法，但是mGroup-H方法的消息转发量比传染病方法要少很多。由图中数据可看出传染病方法的消息转发副本数为14.6，而本实验提出的方法都在7以下。实际使用Epidemic路由方法可能会由于网路负载过大造成网络瘫痪。从跳数、延迟和消息转发数量来说，mGroup-H方法的性能表现和其他的基于机会的路由方法的性能表现差不多。从图4来看，我们提出的mGroup-H方法的转发成功率比其他现存的路由方法好得多，而其他性能评价指标和其他路由方法相差不大。这证明本发明从静态和动态社会属性获得了新的额外信息，这些信息的使用可以进一步提高传输率，并且证明根据物理世界的动态接触和静态社会属性建立的两种类型的社会化特性是互补的，跨社区的社会化信息对路由性能的改进也是有益的。

综上所述，本发明所提出的基于多重社会属性转发的延迟容忍路由方法比简单地利用节点的历史信息或者基于机会的转发更有效。通过多层分组的实现，使得社会属性信息的应用更充分，从而更有利于消息的转发，提高消息的传输成功率，并且这种方法简单有效、易于实现、应用广泛。

以上所述的具体实例是对本发明的进一步解释说明，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明原则和精神之内，所做的更改和等同替换都应是本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于多层社会属性转发的延迟容忍网络路由方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、统计每个节点的动态社会属性信息，根据其动态社会属性信息将网络中的节点分成不同的群组，具体步骤如下：

第一步：统计每个节点的动态社会属性信息；

第二步：确定不同的阈值t₁,t₂，…，t_m：根据节点的动态社会属性来确定不同的m个阈值，阈值的大小由该动态社会属性的值决定，当取值越大表示节点间联系越强时，在最大值与最小值之间以递减的顺序取m个阈值t₁,t₂，…，t_m，其中t₁>t₂>…>t_m；当取值越小表示节点间联系越强时，在最小值与最大值之间以递增的顺序取m个阈值t₁,t₂，…，t_m，其中t₁<t₂<…<t_m；

第三步：根据阈值t的大小进行分组：t∈(t₁,t₂，…，t_m)，当阈值递减时，节点的动态社会属性值大于t时就认为在同一个分组，当阈值递增时，节点的动态社会属性值小于t时就认为在同一个分组；通过选择m个阈值而得到m个层次的分组，从高到低分别表示为G_t1(),G_t2(),…,G_tm()，层次越高，表示用该阈值进行的分组中节点间的联系越强；

二、统计节点的静态社会属性信息，根据静态社会属性信息将网络中的节点分成不同的群组，具体步骤如下：

第一步：统计每个节点的静态社会属性信息；

第二步：确定不同的阈值t₁’,t₂’，…，t_n’：根据节点的静态社会属性的值来确定不同的n个阈值，阈值的大小由该静态社会属性的值决定，当取值越大表示节点间联系越强时，在最大值与最小值之间以递减的顺序取n个阈值t₁’,t₂’，…，t_n’，其中t₁’>t₂’>…>t_n’；当取值越小表示节点间联系越强时，在最小值与最大值之间以递增的顺序取n个阈值t₁’,t₂’，…，t_n’，其中t₁’<t₂’<…<t_n’；

第三步：根据阈值t’的大小进行分组：t’∈(t₁’,t₂’，…，t_n’)，当阈值递减时，节点的静态社会属性值大于t’时就认为在同一个分组，当阈值递增时，节点的静态社会属性值小于t’时就认为在同一个分组；通过选择n个阈值而得到n个层次的分组，从高到低分别表示为G’_t1(),G’_t2(),…,G’_tn()，层次越高，表示用该阈值进行的分组中用户间的关系越强；

三、根据已经统计的动态社会属性信息和静态社会属性信息，两者结合进行分层，高层采用动态社会属性分组，低层采用静态社会属性分组，即网络有s层分组，s=m+n，从上至下，高m层为动态社会属性分组，低n层为静态社会属性分组；

四、根据分组信息进行路由选择，设当前节点v_i携带消息M，消息传输的目的节点为v_d，具体步骤如下：

第一步：在某一时刻确定v_i节点的所有邻居节点列表，即在节点v_i通信半径范围内的所有节点的列表；

第二步：对v_i节点的所有邻居节点进行遍历，查找目的节点v_d，如果v_d是v_i的邻居节点，则将消息M转发给目的节点v_d，路由选择结束，否则进行下一步；

第三步：遍历v_i节点的邻居列表，查找是否有节点与v_d在同一个分组G_t1()中，如果没有则依次继续查找下一个分组G_t2(),…G_ts()，如果所有分组都查找不到，则不进行转发，携带消息M，继续等待下一时刻，否则进行下一步；

第四步：当有节点满足第三步条件时，在满足条件的节点中选择一个最近一次与目的节点v_d相遇的节点进行消息的转发。

2.根据权利要求1所述的一种基于多层社会属性转发的延迟容忍网络路由方法，其特征在于，动态社会属性选取两个节点之间的相遇次数。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于多层社会属性转发的延迟容忍网络路由方法，其特征在于，静态社会属性选取两节点间拥有的相同社会属性的数目。

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