一种基于移动性概要的数据移交方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于移动性概要的数据移交方法，属于移动社交网络和机会网络 的交叉领域。
【背景技术】
[0002] 社交网络为人们提供了一个相互交流、参与、协作的虚拟社交平台。随着无线通 信技术的快速发展和智能移动终端的普及，传统的在线社交平台由PC端转向移动终端，交 互方式由线上向线下扩展，形成了移动社交网络（MobileSocialNetwork，MSN)，根据全球 著名市场研宄公司尼尔森发布的"2014年中国移动社交用户需求与行为调研报告"，截至 2014年6月，我国手机网民规模达5. 3亿，占总网民数的83. 4%，社交应用是用户在移动端 的主要应用之一。集成了大量传感器（加速度计、电子罗盘、陀螺仪、GPS、麦克风、照相机、 亮度传感器、温度传感器、接近传感器等）的智能手机使得移动社交不仅仅是传统的在线 社交网络向移动终端的延伸，而是更关注在物联网环境下如何将移动服务融合进人们的日 常社交活动中。大量的便携式的智能手机终端可以以无线多跳的通信方式形成群智感知系 统，利用参与用户之间的相互协作，实现参与者的招募和感知数据的收集，低成本地完成大 规模的感知任务。移动社交网络感知可广泛地应用在城市规划、交通服务、环境监测、公共 卫生、医疗保健、大规模数据感知、应急搜救等领域。通过大量携带各种传感器的移动智能 终端以无线多跳的通讯方式所形成的移动社交网络，利用参与用户之间的相互协作实现社 交任务的分发和感知数据的收集，完成大规模的社交感知任务。相比传统的感知模式，移动 社交网络感知具有感知时空覆盖范围广、成本低廉、扩展性强、结构灵活、便于大规模数据 感知、处理和收集等优势。
[0003] 目前移动社交网络的研宄工作主要集中在研宄用户行为和线上社交网络之间的 关系，用现实世界的交互来指导虚拟信息空间的社交活动，或如何利用虚拟的社交关系来 指导现实世界的社会交互，基于社会行为的感知数据移交方面涉及较少。移动社交网络的 网络特性与机会网络极其相似，机会网络为移动社交网络提供了重要的数据传输和移交方 式，机会网络和移动社交网络在网络结构上相似，但同时也有显著区别。基于社交的机会网 络路由算法是解决如何利用社会属性达到某种路由指标优化的问题；而移动社交网络更关 心如何利用社会行为上下文信息寻求合适的参与者，以及提升数据及时性、数据相关性；机 会网络中的数据分发是以社会属性为依据寻求更佳的消息中继者，以便信息快速扩散，因 而在大部分情况下仅需确定采用哪些属性，而不需要抽象和识别出行为模式；而移动社交 网络的数据移交一般是将数据移交至少数具有某种行为模式的个体，行为模式的匹配度直 接作用于数据移交性能，因此行为模式的萃取至关重要。由此可见，机会网络中的路由协议 和算法不能直接应用于移动社交网络场景中。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种基于移动性概要的数据移交方法（简称TMP方法），解决 在移动社交网络中信息移交的问题。本发明相对于传统的路由算法，这种基于移动概要的 数据移交方法根据移动社交网络参与者的移动特点和需要转发的数据的不同特点，在控制 时延和开销的情况下，兼顾了移动设备的能量、存储空间，针对移动社交网络的实际需求做 出了优化，保证了不同移动社交网络情景下的数据转发成功率，提高了转发的效率。
[0005] 所述一种基于移动概要的数据移交方法，针对移动社交网络参与者的移动行为具 有规律性及移动设备的电量和存储空间的有限性的特点，对于不同情况下的数据移交事件 采取不同的移交模式。因此，能使得数据移交更高效智能，在控制时延和网络开销的同时保 证数据移交成功率。
[0006] 说明：剩余能量Re:指节点的剩余电量；
[0007] 剩余存储空间Rs:指节点剩余的内部存储空间与剩余的外部存储空间的和；
[0008] 移动概要：通过对移动用户之前的踪迹信息收集，分析总结出能代表用户移动行 为特性的移动概要，根据节点前一段时间的位置时间信息形成一个节点的位置访问偏好的 关联矩阵M;
[0009] 数据移交模式：根据移动社交数据的不同转发要求，分为四种数据移交模式： Emergency模式（简称为TMP-E模式，TMP-E模式是为了最快把消息发送到指定移动概要 的节点）dressing模式（简称为TMP-P模式，TMP-P模式是在最大程度上节约资源把消息 发送到指定已移动概要的节点），Urgent模式（简称为TMP-U模式，TMP-U模式是在尽量节 约资源的情况下尽快把消息发送到指定移动概要的节点），Dissemination模式（简称为 TMP-D模式，TMP-D模式是为了将消息数据均匀分散传播到空间中的各个节点，减少传送和 存储的消息副本的数量，使得大多数拟接收者能快速得到一个副本）；
[0010] 具体步骤为：
[0011] 步骤一、节点A有需要转发的数据，设置该数据的生命周期TTL，节点A根据所需 转发数据的紧急程度选择确定数据移交模式：如果选择TMP-E模式，则转步骤二；如果选择 TMP-P模式，则转步骤三；如果选择TMP-U模式，则转步骤四；如果选择TMP-D模式，则转步 骤五；
[0012] 步骤二、节点A设置E模式是为了最快把消息发送到指定特征的节点，进一步步骤 如下：
[0013] 步骤E1 :节点A设置两组剩余能量和剩余存储空间的阈值tl(el，ml)、t2(e2，m2)， tl为低阈值，t2为高阈值，写入握手报文[ES]中（见表1)，广播握手报文[ES];
[0014] 表1握手报文[ES]
[0015]
[0016] 步骤E2 :若节点B与节点A相遇，节点B接收节点A的握手报文[ES]，并提取节点 A握手报文[ES]中的数据编号，若节点B已经存在相同编号的数据，则节点B发送接收标记 为0的确认报文[Q](如表2,确认报文的接收标识位为0表示不接收数据，确认报文的接收 标识位为1表示准备接收数据，接收标识位为2表示准备接收数据和保留数据权限）给节 点A(此时确认报文[Q]接收标识位置0)，节点A接收到接收标记为0的确认报文，此次转 发过程结束，则节点A判断数据的生命周期是否已经结束，若未结束则转步骤E1，节点A继 续寻找新的转发节点；若节点B不存在相同编号的数据，转步骤E3 ;
[0017] 表2确认报文[Q]
[0018]
[0019] 步骤E3 :节点B提取握手报文[ES]中的两组剩余能量和剩余存储空间的阈值tl(el，ml)、t2 (e2,m2)，并计算节点B的剩余能量Be和剩余存储空间Bm，节点B比较（Be， Bm)与tl(el，ml)、t2 (e2,m2)的大小，如果节点B的剩余能量和剩余空间数值组都小于等 于阈值tl，则节点B发送接收标记为0的确认报文[Q]给节点A，此次转发过程结束，则节 点A判断数据的生命周期是否已经结束，若未结束则转步骤E1 ;如果节点B的剩余能量和 剩余空间数值组都高于阈值tl，但其中至少一个值小于阈值t2,则节点B发送接收标记为1 的确认报文[Q]给节点A，转步骤E4 ;否则如果节点B的剩余能量和剩余空间数值组都高于 阈值tl，且高于阈值t2,则节点B发送接收标记为2的确认报文[Q]给节点A，转步骤E5 ; [0020] 步骤E4 :节点A收到接收标记为1的确认报文，将数据封装成消息[EM](见表3) (数据保留权设置为0,表示生命周期结束之后，数据自动被删除，数据保留权为1，表示节 点一直保留此数据并参与数据转发，数据不会被删除，此时数据保留权设置为0)发送给节 点B，节点B接收到数据保留权为0的消息[EM]，此次转发过程结束，则节点A和节点B节 点各自判断数据的生命周期是否已经结束，若未结束则转步骤E1 (对B节点而言，将步骤中 的A用B替换，用B通信范围的某一节点替代B);
[0021]表 3 数据[EM]
[0022]
[0023] 步骤E5:节点A收到接收标记为2的确认报文，将数据封装成消息[EM](此时数 据保留权位置为1)，节点B接收到数据保留权为1的消息[EM]，此次转发过程结束，则节点 A和节点B节点各自判断数据的生命周期是否已经结束，若未结束则转步骤E1 (对B节点而 言，将步骤中的A用B替换，用B通信范围的某一节点替代B);
[0024] 步骤三、节点A设置P模式是为了在最大程度上节约资源把消息发送到指指定特 征的节点，进一步步骤如下：
[0025] 步骤P1 :节点A设置一个阈值MAXsim，一个目标节点的移动概要TP，
[0026] 步骤P2 :将目标节点的移动概要TP和相似性度量Tha(通过计算节点A的移动概 要与目标节点移动概要得到的相似性度量THa)写入握手报文[PS]中（见表4)，广播握手 报文[PS];
[0027] 表4握手报文[PS]
[0028]
[0029]步骤P3 :当节点B与节点A相遇，节点B接收节点A的握手报文[PS]，并提取握 手报文[PS]中的数据编号，若节点B已经存在相同编号的数据，则节点B发送接收标记为 〇的确认报文[Q]，节点A接收到标识位为0的确认报文，此次转发过程结束，节点A判断数 据的生命周期是否已经结束，若未结束则转步骤P2,节点A继续寻找新的转发节点；若节点 B不存在相同编号的数据，转步骤P4 ;
[0030] 步骤P4 :节点B提取握手报文[PS]中的相似性度量THa、目标节点移动概要TP的 值，计算节点B的移动概要与目标概要TP的相似性度量THb