一种基于相似度的消息确认方法技术

本发明专利技术公开了一种基于相似度的消息确认方法，包括以下步骤：S1、定义节点的相似度，计算与节点v

【技术实现步骤摘要】
一种基于相似度的消息确认方法
本专利技术涉及机会网络领域，尤其涉及一种基于相似度的消息确认方法。
技术介绍
机会网络不要求网络的全连通，更能满足实际的自组网需求。机会网络多在具有挑战的环境下使用，不同于传统的无线网络需要基站等设施辅助，比如山区里由于环境限制，基础设施不方面搭建，可以利用手机等设备建立网络收集信息。在机会网络中，由于网络节点的移动、无线通信干扰、节点自身资源(如缓存、电池能量等)限制等原因，导致网络拓扑多变、数据速率不对称，网络时常出现分割，进而使得通常的端到端通信无法完成或通信性能难以满足应用的需求。在机会网络环境中，当一个消息成功到达目的节点后，中间参与转发的某些中继节点可能并不知道消息已经发送成功，仍然会为这些消息执行存储转发操作。若不及时通知这些中继节点，可能会浪费网络资源。对于任一节点，当节点收到消息后会判断消息是否已到目的节点，若是，表示消息已被发送成功，此时节点会生成此消息的ACK消息。机会网络中的消息转发过程需要经过多跳到达目的节点，期间途经多个中继节点，在消息成功到达目的节点后，网络中仍然可能留存许多消息的冗余副本，这些冗余副本占用缓存空间，在缓存不足时造成节点丢包，影响了路由性能。传统网络中使用TCP的确认机制是为了实现数据报文的可靠传输，而在机会网络中使用ACK消息是为了快速删除网络中冗余消息副本，防止其继续执行转发过程，浪费网络资源，达到提高网络资源利用率的目的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于相似度的消息确认方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术提供一种基于相似度的消息确认方法，在机会网络中，通过基于相似度的消息确认方法控制节点间确认消息的分发，通过节点间共同邻居节点信息以及相遇节点连接强度信息定义相似度，根据相似度划分节点的交际圈，根据交际圈大小控制确认消息的数量及传播范围，该方法包括以下步骤：S1、定义节点的相似度，计算与节点vi相遇节点集合中的节点与节点vi的相似度，将相似度超过给定阈值的节点划分至节点vi的交际圈；S2、当携带消息m的节点vi与节点vj相遇时，更新节点的交际圈，计算节点vi与相遇节点之间的相似度，若与相遇节点相似度大于给定阈值，则将相遇节点加入到节点vi的交际圈中；并根据相遇节点是否在节点vi交际圈内而采用不同的确认消息转发策略：如果节点vj在节点vi的交际圈内，则将消息m转发给节点vj；如果节点vj不在节点vi的交际圈内，拒绝将消息m转发给节点vj。进一步地，本专利技术的该方法中相似度的计算方法为：相似度SD(vi，vj)表示节点vi、节点vj相遇过的节点中两节点共同拥有的邻居权值之和与节点的活动范围重叠程度的综合值，其计算公式为：其中，其中kvz为节点对vi，vj共同邻居节点的度，lnkvz是以e为底kvz的对数，area是节点对vi，vj通信范围的相交面积，Γ(vi)表示节点vi相遇过的节点集合，Γ(vj)表示节点vj历史相遇过的节点集合，vz∈Γ(vi)∩Γ(vj)表示节点vz是节点vi与节点vj共同相遇过的邻居节点。进一步地，本专利技术的步骤S2中基于相似度更新节点的交际圈的方法为：节点vi的交际圈CSvi表示网络中与节点vi相遇过的节点中与节点vi的相似度超过给定阈值CSthreshold的节点集合，其构建过程为：节点vi与节点vj相遇时，先判断节点vj是否在节点vi的相遇节点集合Γi中，若不在，则将节点vj添加到相遇节点集合Γi中；若在，则直接进行相似度的计算；然后判断节点vj是否已经在节点vi的交际圈CSvi中，如果不在，则计算出节点vi与节点vj间的相似度SD(vi，vj)，再判断SD(vi，vj)是否大于给定的阈值CSthreshold，如果大于，则将节点vj添加到节点vi的交际圈CSvi中。进一步地，本专利技术的步骤S2中阈值用来控制交际圈大小，如果阈值的取值越大，划分的交际圈越小，确认消息得到扩散的机会越小，删除的消息副本越少，不能有效缓解缓存压力；如果阈值的取值越大，则划分的交际圈越大，确认消息传播越多，同样占用缓存，使缓存占用比越大。进一步地，本专利技术的步骤S2中确认消息转发策略为：对处于同一个交际圈内的节点，采用主动的方式直接将确认消息m发送给相遇节点，通知相遇节点及时删除冗余消息，释放缓存空间；对处于不同交际圈内的节点，当收到相遇节点发送消息m的请求时，拒绝发送消息m。进一步地，本专利技术的该方法中设置给定阈值的方法具体为：将相似度超过给定阈值的节点划分至节点vi的交际圈时，阈值的大小由实验确定；当阈值<1.2时，导致确认消息传播过多，占用缓存；当阈值>1.2时，删除的消息副本过少，不能缓解缓存压力。本专利技术产生的有益效果是：本专利技术的基于相似度的消息确认方法，通过定义节点的相似度对网络中的节点进行交际圈的划分，使相似度高的节点处于同一个交际圈内。当两个节点相遇时，判断相遇节点是否在本节点的交际圈内，如果相遇节点在本节点的交际圈内，则将确认消息转发给相遇节点；如果相遇节点不在本节点的交际圈内，收到来自相遇节点发送消息m的请求时拒绝接收此消息。根据交际圈大小控制确认消息的数量及传播范围，避免产生过多确认消息浪费资源，在不产生过多额外开销的情况下及时清除可网络中的冗余消息副本，提高了消息投递成功率。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例的基于相似度的消息确认方法的算法流程图；图2是本专利技术实施例的节点的交际圈构建算法过程图；图3是本专利技术实施例的基于相似度的消息确认方法转发策略过程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术实施例的基于相似度的消息确认方法，在机会网络中，通过基于相似度的消息确认方法控制节点间确认消息的分发，通过节点间共同邻居节点信息以及相遇节点连接强度信息定义相似度，根据相似度划分节点的交际圈，根据交际圈大小控制确认消息的数量及传播范围，该方法包括以下步骤：S1、定义节点的相似度，计算与节点vi相遇节点集合中的节点与节点vi的相似度，将相似度超过给定阈值的节点划分至节点vi的交际圈；步骤S1中的相似度，用于估计节点间社会关系的密切程度，如果两个节点的历史相遇节点集合几乎重合，并且两节点的连接强度较大，则意味着这两个节点的活动范围相似，理应划分到同一个交际圈。S2、当携带确认消息ACK(m)的节点vi与节点vj相遇时，更新节点的交际圈，其更新过程参见图2，具体过程为：节点vi的交际圈CSvi表示网络中与节点vi相遇过的节点中与节点vi的相似度超过给定阈值CSthreshold的节点集合，其构建过程为：节点vi与节点vj相遇时，先本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相似度的消息确认方法，其特征在于，在机会网络中，通过基于相似度的消息确认方法控制节点间确认消息的分发，通过节点间共同邻居节点信息以及相遇节点连接强度信息定义相似度，根据相似度划分节点的交际圈，根据交际圈大小控制确认消息的数量及传播范围，该方法包括以下步骤：/nS1、定义节点的相似度，计算与节点v

【技术特征摘要】
1.一种基于相似度的消息确认方法，其特征在于，在机会网络中，通过基于相似度的消息确认方法控制节点间确认消息的分发，通过节点间共同邻居节点信息以及相遇节点连接强度信息定义相似度，根据相似度划分节点的交际圈，根据交际圈大小控制确认消息的数量及传播范围，该方法包括以下步骤：
S1、定义节点的相似度，计算与节点vi相遇节点集合中的节点与节点vi的相似度，将相似度超过给定阈值的节点划分至节点vi的交际圈；
S2、当携带消息m的节点vi与节点vj相遇时，更新节点的交际圈，计算节点vi与相遇节点之间的相似度，若与相遇节点相似度大于给定阈值，则将相遇节点加入到节点vi的交际圈中；并根据相遇节点是否在节点vi交际圈内而采用不同的确认消息转发策略：如果节点vj在节点vi的交际圈内，则将消息m转发给节点vj；如果节点vj不在节点vi的交际圈内，拒绝将消息m转发给节点vj。


2.根据权利要求1所述的基于相似度的消息确认方法，其特征在于，该方法中相似度的计算方法为：
相似度SD(vi，vj)表示节点vi、节点vj相遇过的节点中两节点共同拥有的邻居权值之和与节点的活动范围重叠程度的综合值，其计算公式为：



其中，其中kvz为节点对vi，vj共同邻居节点的度，lnkvz是以e为底kvz的对数，area是节点对vi，vj通信范围的相交面积，Γ(vi)表示节点vi相遇过的节点集合，Γ(vj)表示节点vj历史相遇过的节点集合，vz∈Γ(vi)∩Γ(vj)表示节点vz是节点vi与节点vj共同相遇过的邻居节点。


3.根据权利要求1所述的基于相似度的消息确认方法，其特征在于，步骤S2中基于相似度更新节点的交际圈的方法为：

【专利技术属性】
技术研发人员：崔建群，王宁宁，常亚楠，黄枫，吴淑庆，黄东升，余东海，孙佳悦，邬尧，
申请(专利权)人：华中师范大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42