移动社会网络中以优化报文投递率为目标的关键技术研究

Mobile social network (MSN) is a kind of delay tolerant network (DTN), which is composed of mobile users with the characteristics of social behaviors that share information through their carried short-distance wireless communication devices. Considering the social attributes of mobile users, and the limited storage and energy of communication terminals, this project focuses on maximizing the message delivery ratio in MSNs, and proposes a serious of novel models and methods from the following three perspectives: (1) how to utilize the relationship between online and offline actions to design the double-layer routing protocol, (2) how to utilize the limited buffer resources to propose the non-heuristic message scheduling and drop strategy, (3) how to utilize the limited energy resources to develop the energy efficient communication method and dynamic beaconing control strategy. Finally, this project not only proposes a series of models and methods on routing method, buffer management and energy control, but also provides the theoretical analysis and extensive simulations to verify the correctness of them, which provides necessary theoretical and technical support for the subsequent applications of MSNs.

移动社会网络是由具备社会行为特征的移动用户通过其携带的短距离无线通信设备实现信息共享的一类延迟容忍网络，其数据传输机制的研究备受关注。考虑到移动用户的社会属性，以及通信终端的存储和能量受限，本项目拟围绕移动社会网络环境下如何最大化全网的报文投递成功率这一核心问题，分别从设计路由方法，制定缓存管理方案，以及研究能量控制策略三个角度出发提出新颖且实用的模型和方法。主要研究包括：一，研究用户线上线下行为关系，构建在线社交网络和离线移动网络的双层传播模型，进而对通信机会进行有效利用；二，研究节点缓存中报文的非启发式排序和丢弃策略，进而利用有限的缓存资源；三，研究节点间的节能通信方式和动态扫描周期的控制策略，进而提出合理的能量控制策略。最后，搭建实验平台，对相应的方法、方案和策略进行模拟测试和实验评估。通过理论分析与仿真模拟相结合的方式验证其正确性，为移动社会网络的后续应用提供必要的理论和技术支撑。

作为现实社会网络的映射和扩展，移动社会网络极大地改变了人们日常社交活动的方式，越来越多的用户转向使用移动社会网络进行日常通讯。近年来，随着社会网络需求的不断发展，移动社会网络的概念进一步扩充，可以利用节点移动和短距离通信来实现用户之间低成本的数据传输。然而该网络环境下节点的移动性很强，连接极易中断，传输时延较高，还必须考虑移动用户的社会属性及其在线社交网络对数据转发、报文副本的存储和丢弃等方面的影响，因而，现有的报文投递理论与研究方法受到了挑战。基于此，本项目围绕移动社会网络环境下如何利用有限的通信、 缓存和能量资源，最大化全网的报文投递成功率这一核心问题，分别从设计路由方法，制定缓存管理方案，以及研究能量控制策略三个角度出发，构建在线社交网络和离线移动网络的双层传播模型，制定非启发式的报文排序和丢弃策略，以及研究动态扫描周期控制方法，进而克服有限的资源对报文投递率的约束作用。通过这三方面的系统研究，本项目将提出高效实用的模型和方法，这对于解决移动社会网络关键问题及后续应用具有重要的理论研究价值和实际意义。本项目完成了预期研究目标、研究内容以及成果要求。项目组已发表学术论文25篇，其中中国计算机学会A类或中科院1区论文10篇，完成授权专利1项。