機會網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于優(yōu)先級和多粒度的內(nèi)容共享方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機會網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容共享方法，特別是涉及移動節(jié)點之間的機會網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 下基于優(yōu)先級和多粒度的內(nèi)容共享方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代通信手段的發(fā)展，一種由人為攜帶的無線設(shè)備組成的新式信息傳播網(wǎng)絡(luò) 正悄然出現(xiàn)。在此環(huán)境下，節(jié)點（如傳感器節(jié)點、智能手機）將直接進行通訊并分享本地的 數(shù)據(jù)對象（如新聞、音樂和相片）。但由于節(jié)點的運動，連接鏈路往往不太穩(wěn)定，且不存在 穩(wěn)定的端對端的路徑，此類網(wǎng)絡(luò)被稱為"移動機會網(wǎng)絡(luò)（Mobile Opportunistic Network) (見熊永平，孫利民，牛建偉等，機會網(wǎng)絡(luò).軟件學報，20 (I) :124 - 137, 2009.)。移動機 會網(wǎng)絡(luò)采取"存儲-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)"的信息傳輸機制，容忍一定的延遲，進行信息傳輸和內(nèi)容 的分發(fā)與共享（見 Fall K. A delay-tolerant network architecture for challenged internets. In Proceedings of the 2003 Conference on Applications, Technologie s，Architectures，and Protocols for Computer Communications,Karlsruhe,Germany ，ACM, 2003 ;27 - 34.)。移動機會網(wǎng)絡(luò)的一個很好的例子便是"口袋交換"網(wǎng)絡(luò)，它由一系 列帶有藍牙或WIFI接口的手持電子設(shè)備組成，它們協(xié)同工作以達到內(nèi)容共享和互聯(lián)網(wǎng) 訪問的目標（詳見 Hui P，Chaintreau A，Scott J，Gass R，Crowcroft J，Diot C. Pocket switched networks and human mobility in conference environments. In Proceedings of the 2005 ACM SIGC0MM Workshop on Delay-tolerant Networking, Philadelphia, PA, ACM, 2005 ；244 - 251.)〇
[0003] 機會網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容共享機制須考慮通信過程中的代價，并提高信息和內(nèi)容傳達率。 節(jié)點Haggle項目將內(nèi)容與元數(shù)據(jù)結(jié)合來輔助內(nèi)容的搜索與組織。節(jié)點與其他節(jié)點共享數(shù) 據(jù)，而元數(shù)據(jù)則被用于不同應用、甚至于不同節(jié)點間的本地內(nèi)容檢索（詳見NordstrdinE, Gunningberg P, Rohner C. A search-based network architecture for mobile devices. Technical Report, Department of Information Technology, Uppsala University, 2009 ； 3.)。在Social Cast方法中，發(fā)布者節(jié)點（Publisher)將某一固定數(shù)量的發(fā)布信息的 拷貝分發(fā)給載體節(jié)點（Carrier Nodes)，載體節(jié)點將會把這些信息分發(fā)給最終的訂閱 者，或是其他可能（接觸訂閱者的）載體節(jié)點。載體節(jié)點的選擇是基于社群交互的度量 來進行的（Costa P，Mascolo C，Musolesi M，Picco GP.Socially -aware routing for publish-subscribe in delay-tolerant mobile ad hoc networks.IEEE Journal on Selected Areas in Communications 2008 ;26 (5) :748 - 760.)。與 Social Cast 方法類 似，也有研宄者提出了一種基于機會網(wǎng)絡(luò)的發(fā)布者/訂閱者系統(tǒng)。其核心組件是社會化 選擇，它使用本地的通訊歷史來計算節(jié)點的流行度，并由此決定節(jié)點的"角色"。算法動態(tài) 地確定網(wǎng)絡(luò)中中介節(jié)點（Broker)的個數(shù)，在效率和消耗之間取得一個平衡（詳見Zhao Yj WuJ. Socially-aware publish/subscribe system for human networks. In Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), 2010IEEE, Sydney, Australia, 2010 ； I - 6.)。也有研宄使用相關(guān)性分數(shù)（Relevance Score)來決定是否選擇某一項目用于傳 送，并決定其發(fā)送的順序。節(jié)點通過到接受者、抑或是整個網(wǎng)絡(luò)的感知收益（Perceived Benefit)評分來決定是否傳輸某個項目。那些獲得更高評分的項目將會被盡快地發(fā)送出 去（詳見 Rohner C, Bjurefors F, Gunningberg P, McNamara L, Nordstrom E. Making the most of your contacts:transfer ordering in data-centric opportunistic networks. In Proceedings of the Third ACM International Workshop on Mobile Opportunistic Networks, Zurich, Switzerland, ACM, 2012 ;53 - 60.) D 此外，社群關(guān)系也被引入用于移動 機會網(wǎng)絡(luò)中內(nèi)容分享機制的設(shè)計。在Content Place方法中，用戶們公示出自己感興趣的 數(shù)據(jù)對象，同時與其他節(jié)點交換自身攜帶的數(shù)據(jù)對象的摘要。當節(jié)點相遇時，它根據(jù)復制 策略來決定哪些項目需要被復制到本地。復制策略基于項目的效用度（Utility Value) 來計算，而該值是由訪問概率的估計值和項目在各社群中的可用度（Availability) 來決定的（詳見 Boldrini C, Conti M, Passarella A. Content place: social-aware data dissemination in opportunistic networks. In Proceedings of the Ilth International Symposium on Modeling, Analysis and Simulation of Wireless and Mobile Systems, Vancouver, British Columbia, Canada, ACM, 2008 ;203 - 210.)。此方法的 一個缺陷是其依賴于社群檢測機制，這需要對大量參數(shù)進行估計。
[0004] 內(nèi)容共享方法包含了用戶興趣在網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點間交換、傳播r消息是基于內(nèi) 容，而不是基于地址的（見熊永平，孫利民，牛建偉等，機會網(wǎng)絡(luò).軟件學報，20(1) :124 -137, 2009.)。從以上的文獻也可以看出，已有的機會網(wǎng)絡(luò)中的內(nèi)容共享方法，主要是基于"存 儲-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)"的傳輸機制，采用了簡單的"訂閱/發(fā)布"(subscribe/publish)模型進行 內(nèi)容的匹配和分發(fā)。然而，在移動機會網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容分享方法中，依然未考慮兩個關(guān)鍵要素。 一是共享內(nèi)容的排序問題，即被選擇的內(nèi)容應以何種順序發(fā)送？機會網(wǎng)絡(luò)中的通訊持續(xù)時 間往往很短，并且持續(xù)時間和當時的時間和節(jié)點位置強相關(guān)。那些最有可能可以響應請求 的內(nèi)容需要在節(jié)點接觸時盡快進行傳輸。其二是共享內(nèi)容的粒度問題，即內(nèi)容應以何種粒 度來發(fā)送？因為移動機會網(wǎng)絡(luò)有著資源受限的特性，以最高的精度來傳輸所有數(shù)據(jù)是一個 近乎不可能的任務(wù)。并且，根據(jù)用戶興趣多樣且易變，需要分享的數(shù)據(jù)在其類型和精度上會 有不同，以不同粒度來進行數(shù)據(jù)的分享是一種既節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)資源，又滿足用戶需求的方案 和協(xié)議。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有內(nèi)容共享方法傳輸內(nèi)容冗余、低效等問題，提供可為 用戶提供個性化的內(nèi)容共享方案，同時減少不必要的內(nèi)容數(shù)據(jù)的傳輸，降低共享的延遲，提 高用戶的使用體驗的一種機會網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于優(yōu)先級和多粒度的內(nèi)容共享方法。
[0006] 本發(fā)明包括以下步驟：
[0007] (1)用戶定義分享的內(nèi)容信息和包含粒度的請求信息；節(jié)點記錄相遇的節(jié)點信 息，相互交換元數(shù)據(jù)信息，計算節(jié)點友誼度；
[0008] (2)當節(jié)點相遇時，建立一個通信鏈路，并交換各自的請求集合和所攜帶的內(nèi)容段 聲明；
[0009] (3)根據(jù)相遇節(jié)點之間的友誼度、內(nèi)容和請求匹配程度，計算節(jié)點存儲內(nèi)容的優(yōu)先 級；
[0010] (4)若通