校园机会网络移动模型研究.pdf
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1、校园机会网络移动模型研究 郭 丽, 等 校 园机 会 网络移动模 型研 究 郭丽,韩晓红,文静 ( 兰州城市学院信息工程学院 甘肃兰州,7 3 0 0 7 0 ) 摘要 :节点的移动模型对机会网络的研究有着重要的影响。本文在分析校园环境下学生移动节点的活动特性,提出 一 种目的驱动和状态转换移动模型。构建节点移动的目的空间和目的位置空间,利用正态分布模拟节点在 目的位置的停留 时间。仿真结果表明,本模型更接近真实数据。 关键词:机会网络;移动模型 Ab s t r a c t : No d e mo b i l i t y mo d e l h a s a g r e a t i mp a o
2、 n r e s e a r c h o f o p p o r t u n i s t i c n e t wo r k s Th i s p a p e r a n a l y z e d mo ve me n t c h a r a c - t e r i s t i c s o f s t u d e n t s i n c a mp u s , p r o p o s e d a p u r p o s e - d r i v e n a n d s t a t e t r a n s i t i o n s mo b i l i ty mo d e 1 T h i s mo b i
3、 l i ty mo d e l d e fin e d t h e s p a c e o f p u r p o s e s a n d t h e s p a c e o f d e s t i n a t i o n s , ma k i n g u s e o f n o r ma l d i s t r i b u t i o n t o i mi t a t e the r e s i d e n c e t i me o f mo b i l e n o d e i n the d e s t i n a t i o n s S i mu l a t i o n r e s u
4、 l t s s h o w tha t t h i s m o b i l i t y mo d e l i s c l o s e r t o th e r e a l d a ta Ke y wo r d s : o p p o r t u n i s t i c n e tw o r k s ; mo b i l i ty mo d e l 中图分类号:T P 3 9 3 0 3 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 1 - 9 2 2 7 ( 2 0 1 4 )0 3 - 0 0 1 6 - 0 2 O 引言 机会网络是在移动自组网 ( MANE T )和无线传感器网络 ( WS N
5、)基础上发展起来的一种新兴无线网络通信模式。通常 被定义为 网络节 点是零 星分布的 ,节 点与节 点之 间是间歇性连 接的 ,并且在源节 点与 目标 节点之间不存在完全连通 路径的移 动 网络 ,例 如手 持设备 交换 网 ( P o c k e t S wi t c h e d Ne t wo r k ) It 和移动社 交网络 ( Mo b i l e S o c i a l Ne t wo r k ) 。机会 网络是 通过节点的移动,进入到彼此可以直接通信的物理区域内,利 用 “ 相遇”制造出的偶然接触机会来进行数据的交换。在机会 网络 中节 点的移动 是网络通信 的关键 ,为 了研
6、究节点移动所带 来的各种问题,就必须首先研究节点的移动模型。节点移动模 型反映节点移动的频率、位置、速度和方向的变化,是机会网 络路由协议研究的基础。 本文针对校园网络环境,在分析学生 日常活动的基础上, 提出了目标与状态转换移动模型。制作校园场景地图,利用 ONE仿 真 平 台进 行 仿 真 和 分 析 , 并 与 随 机 路 点( Ra n d o m Wa y P o i n t )模型及 Da r t mo u t h 大 学真 实信 息作 比较 。 1 校 园机会 网络移动模型 1 1 模型分析 在机会网络中,节点的移动实质上是人的移动,而人的移 动很大程度上是由其目的所驱使。为了实
7、现某一目的,会选择 要移动到的目的位置、移动开始的时间、在 目的位置停留的时 间以及下一次目的的选择等。因此由目的决定了节点的状态是 停 留还是移动 。 针对典型的校园环境,学生的活动 目的相对简单并且具有 收稿 日期 :2 0 1 4 - 0 2 - 1 3 基金项 目:兰州城市学院2 0 1 3 年度本科教育教学研究项 目 ( 2 0 1 3 - J Y 一 2 4 ) 作者简介 :郭丽 ( 1 9 7 7 - ) ,女,甘肃兰州人 ,硕士 ,讲 师,主要研究方向计算机信息系统,机会 网络。 1 6 重复性,主要有上课、休息、进餐、体育休闲等,相应实现目 的的位置有教室、宿舍、食堂、图书馆
8、、运动场、礼堂等。学 生首先是要有一个活动的目的,然后由此 目的决定选择目的实 现位置和移动开始 的时间点,最后开始移动 ,当移动 到 目的位 置后,会根据 目的实现情况在时间限制内决定停留时间,目的 实现后再进行下一次 目的的选 择,接着再重复前面 的过程 。这 样 ,节点 的状态 由 目的驱动会 在停留和移动 间进行转 换。本模 型中构建学生活动的目的空间和目的位置空间,在 目的位置上 的停留时间服从正态分布,在位置间移动速度服从均匀分布。 1 2 模 型建立 目的是为 了达到某种 结果而通过改变位置来 实现 的,如学 生 上课 、休 息 、进餐 等 。定 义 目的空 间 日= A , A
9、 A , n 1 ,表示所有 目的构成的非空有限集合 ,其中A为单个 目 的。记节点i 的目的空间为 ,有1 t , = A A A , 1 sn n , H H。 节点 目的之 间存在关联性 ,且选择不 同的下一 目的的概率 不一样 。记 A o 为节点i 在 目的 时选择 目的A 的概率,即 A n = P ( A lA j ) , 1 sn 。 于是,可以得到节点i 的目的关联矩 阵 A A = A 口 : l A a ; , : A - a a l 2 Aa2 2 : - A。 : 目的位置是满足特定 目的的地理空间,如教室、宿舍、食 堂等。定义 目的位置空间 , = B B B ,
10、m l ,表示所有 目 的位置构成 的非 空有 限集 合。假定一个 目的位置仅 能实现节点 的一个目的,记 = B B : B , m 1 , 1 i sn , 其中n 为 目 的空间的全部样本总数。规定 目的位置 L是一个矩形区域。 节 点i 为 实现 目的 A ,会选 择 目的位置空 间中的固定某个 或某几个位置。为每个 目的 A 设定一个 目的位置数 , ,那么 , _ = J ; A A 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 自动化与仪器仪表) 2 0 1 4 年第3 期( 总第 1 7 3 期) 目的 空 间 中 所 有 目的 的 位 置 数 构 成 目的
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