面向移動社交網路的多跳式數據傳輸機制研究

《面向移動社交網路的多跳式數據傳輸機制研究》是依託同濟大學，由王成擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：面向移動社交網路的多跳式數據傳輸機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王成
• 依託單位：同濟大學

中文摘要

移動社交網路（MSN）是社交服務與移動計算相結合的新興研究領域，諸多基礎性的理論和技術難題亟需解決，其中之一是如何提供高效數據傳輸機制以提高網路服務質量，增強業務保障能力。現有面向MSN的傳輸機制多基於傳統蜂窩網路，導致用戶社交關係的自由發展受到限制；並且未能有效利用用戶社交信息，使得其傳輸效率不高，有待提升。本項目以移動自組織網路（MANET）作為MSN的通信架構，綜合考慮MSN社交關係的方向性、差異性和動態性，提出適合MSN的動態重疊社區檢測算法，設計面向MSN的多跳數據傳輸機制；除了運用仿真實驗方法驗證傳輸機制性能，還結合無線網路擴展律和複雜網路理論，建立MSN擴展律分析模型，給出MSN性能擴展律，提供傳輸機制可擴展性的理論評價指標。本項目將豐富社交網路的社區檢測方法，發展MANET的協定設計思想，提供行之有效的MSN數據傳輸方案，從而推動MSN的進一步發展和普及套用。

結題摘要

基於社交網路的信息服務套用正逐漸滲透到社會生活的方方面面,移動智慧型終端設備逐漸成為人們日常生活的必備用品，移動社交網路迎來空前的發展機遇。本項目旨在從傳輸增益和傳輸需求兩方面來分析用戶社交關係對移動社交網路數據傳輸性能的影響。主要研究內容分為協定設計和性能分析兩部分。在傳輸協定設計方面，現有工作未能深入挖掘並充分利用潛在的用戶社交關係特徵來改善數據傳輸效率，並且針對社交關係拓撲特徵（如社區結構等）的挖掘算法大多依賴於集中式算法，不能適應現實分散式移動社交網路的自組織特徵。本項目在保證用戶用於維護社交關係的系統開銷不大幅增加的前提下，挖掘對提高數據傳輸效率有重要影響的社交關係結構特徵，設計高效且現實可行的社區檢測算法和數據路由協定。本項目提出了考慮權重的分散式動態社區檢測算法，依此深入挖掘社交特性，設計了基於節點局部活躍性和全局相似性的移動社交數據轉發協定。與已有協定相比較，本項目所設計的協定以較小的系統開銷（計算、存儲和能量消耗等），在包投遞率和平均延遲方面的性能均有顯著提高。進而，本項目提出了基於基站輔助的跨空間社區概念，給出集中式與分散式相結合的社區檢測算法，設計了基於跨空間社區活躍性共享機制的混合式數據傳輸協定。與純自組織模式的經典協定相比較，分析並驗證了基於跨空間社區檢測算法數據傳輸協定的高效性。在傳輸性能分析方面，主要技術挑戰性在於：承載網路的通信設備部署、社交套用的傳輸業務需求與終端用戶的社交關係形成之間呈現出相互耦合的複雜關聯性。解析用戶社交關係的引入對承載網路數據傳輸性能的影響，關鍵在於理清這些關聯性的內在機制。本項目創新性地從終端用戶的地理分布入手，以分層次的方法來建模用戶社交關係的形成機制以及社交套用會話的空間分布模式，探析這些因素對網路數據傳輸性能的影響；提出了“用戶人口距離”的概念並以此為基礎提出聯繫用戶地理分布和社交關係分布的“基於用戶人口距離”的新型社交關係形成模型。依據該模型，提出了“社交廣播”的概念，並給出了用戶地理均勻分布模型下自組織無線社交網路的“社交廣播”容量標度律結果。本項目豐富了移動社交網路的社區檢測方法，發展了移動社交網路的協定設計思想，為移動社交網路性能基本極限分析提供了一個可行的分析框架。