面向社交容迟网络的组播关键技术研究

Multicasting is a key technology for data dissemination and plays an important role in delay-tolerant networks (DTNs). In DTNs, exploitation of node mobility allows nodes to physically carry data as relays and forward data opportunistically upon contact, and thus end-to-end connections are difficult to maintain, which leads to low packet delivery ratio and high network load. In social networks, the existence of social relation makes for regular movements of the nodes, which can provide valuable information on the selection for the routing path. .We aim to study the key technologies of social-based multicasting in DTNs. We first establish a model for node contact probability based on fine-grained social relations, and propose efficient multicast routing protocols by designing valuable social properties according to different requirements. Then we intend to design reasonable method for copy control to handle the tradeoff between the packet delivery ratio and the network load. Last, we propose priority-based node buffer control mechanism to improve the the utilization rate of resources. Our research will provide theoretical support and engineering method for data sharing in heterogeneous wireless networks.

组播作为数据分发的一项关键技术，在容迟网络中具有广泛的应用场景。容迟网络中的分布式控制方式使得数据转发是依靠节点移动形成的通信机制完成的，无法维护稳定的端到端路径，现在组播路由协议普遍存在传输成功率低，网络负载过高等问题。而在现实的社交网络中，节点间存在的社交关系使其运动具有一定的规律性，这无疑为传输路径的选择提供了新的参考依据。.本项目主要研究面向社交容迟网络的组播关键技术，通知过深入分析节点间的社交系对相遇概率的影响，构建基于多元社交关系的节点相遇概率模型；根据不同的场景需求有针对性地提取社交属性并设计相应的路由指标，建立高效的组播通信机制；对社交场景进行量化分析并建立合理的副本控制机制。

容迟网络适用于大传输时延、间歇性连接、高误码率的极限通信环境，在多个领域具有广泛的应用前景，并将成为未来普适计算和泛在网络的重要接入技术。针对现有的路由协议普遍存在传输成功率低、网络负载过高等问题，本项目主要包括四个工作：（1）通过深入分析节点间的社交关系对相遇概率的影响，构建基于多元社交关系的节点相遇概率模型，提出了基于相遇概率的多线性亲密度路由研究，通过相遇概率效用值等比例喷发消息副本，并比较节点与消息目的节点的多线性亲密度效用值决定是否转发；（2）根据节点间的运动特性提出基于相遇时间间隔和相遇次数的加权平均值和相遇概率的社交圈喷射策略，根据不同的场景需求有针对性地将与目的节点平均相遇时间间隔和相遇次数的加权平均值和以及与目的节点的相遇概率作为路由指标进行数据传输，提高通信效率；（3）基于节点质量的自适应喷射等待路由算法，通过定义节点的消息处理能力和节点间的连接强度定义节点质量控制喷发的副本数量，提升网络性能；（4）在副本控制和消息的缓存管理方面，考虑到节点和消息的多个不同属性，提出了基于消息调度优先级的缓存管理方案，解决低缓存情况下消息冗余问题。.本文在ONE仿真平台上进行二次开发，将提出的路由及副本控制等多个算法与已有文献中的方法在传输成功率、网络负载、平均时延等多方面进行比较，本项目提出的方法能够在一到两个指标上取得优于现在方法的结果，有不错的性能提升。该研究为在异构挑战性网络中实现高效的资源和信息共享提供了理论支持和工程方法。项目资助发表核心论文3篇，已录用论文3篇，在投论文2篇。