论文总字数：17103字

摘 要

移动社会网络是一种特殊的基于延迟容忍的网络,具有传统的延迟容忍网络的时变性、间歇性连接和端到端不稳定等特点,源节点和目标的节点之间不可能存在一条完整的互联网通信路径,是由一系列具有大量移动社会特色的移动节点共同组成的互联网网络,在移动社会的网络中各个节点以及存储一个或多次携带一个或多次转发消息的方式进行传输。现端至端有效进行数据传送。在这样的网络中,节点的移动主要依靠于它的载体,例如人类就可以将它们作为移动节点的工具或者载体,所以节点的移动模型必须遵循一种社会化的物理学运动方法或者模型。移动社交网络并非仅仅需要互联网的全连接,这更好地符合如今现代实际应用场景下的自主组网要求,已经成为近些年来热点课题的研究。

本文重点研究了随机路点模型，随机方向模型，随机行走模型，小世界网络模型，BA无标度网络模型，Holme-kim模型，Toivonen模型，高斯马尔可夫模型这8个模型，从节点运动规律，节点之间关系，模型构造方式等方面分析了这几种常见的移动模型。

在这些模型的研究基础上,提出了一种基于社会和人类的移动模型,在原来的模型上增加了一种社区概念,提出了一种新的移动模型,它包含了人类的生活和社会。

关键词：移动社会网络；节点移动；移动模型

Research on node mobility model in mobile social network

Abstract

Mobile social network is a special delay tolerant network, which has the characteristics of time-varying, intermittent connectivity and end-to-end instability. There is no complete communication path between the source node and the destination node. It is a network composed of a large number of mobile nodes with social characteristics, In the mobile social network, each node implements the end-to-end effective data transmission with the message transmission mode of store carry forward. In such a network, the mobility of nodes depends on its carrier. For example, human beings can be used as the carrier of mobile nodes, so the mobility mode of nodes follows the social movement model. Mobile social network does not need full connectivity, which is more in line with the demand of autonomous networking in today's practical application environment, and has become a hot research topic in recent years.

This paper focuses on the random waypoint model, random direction model, random walk model, small world network model, BA scale-free network model, Holme Kim model, Toivonen model and Gauss Markov model, and analyzes these common mobile models from the aspects of node movement law, relationship between nodes and model construction.

On the basis of these models, a community-based mobile model is proposed. The concept of community is added to the original model, and a mobile model including human social activities is proposed

.Key words: Mobile social network；Node mobility；Mobile model

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 国内外现状 1

1.2 研究目的和意义 2

1.3 论文章节结构 2

第二章 移动网络模型 3

2.1 移动网络模型概述 3

2.2基本移动网络模型 4

2.2.1随机游走模型 4

2.2.2随机方向模型 5

2.2.3随机路点模型 6

2.2.4高斯-马尔可夫模型 7

2.2.5 小世界网络模型 8

2.2.6 BA无标度网络模型 9

2.3移动模型的特性分析 10

2.3.1移动模型的节点移动特性 10

2.3.2 移动模型的节点之间的关系 10

2.3.3移动模型的构建方式 10

2.4常见的移动模型比较 10

第三章 基于社区的移动模型设计 11

3.1 提出背景 11

3.2 移动模型设计 11

3.3 仿真分析 13

3.4 本章小结 15

第四章 总 结 16

4.1 本文总结 16

4.2 未来展望 16

致 谢 17

参考文献(Reference) 18

附 录 19

第一章 引 言

1.1 国内外现状

随着我国经济社会信息化变革日新月异,社会也在对网络技术的发展提出更高的要求。移动社会网络节点和目标之间的移动过程中节点和目标之间就会拥有一定的机率互相接触,源节点和目标的节点之间就会因此而可以共同建立一条直接的路径,从而连接对方,此时的消息就会可以顺利地传递。这个概念就是机遇网络的简单概念,也就是说,即便在网络的拓扑结构中,节点与目标的各个节点之间都没有相互的连通,消息也都可以被充分利用,因为它们的相遇机会是从源节点直接传递给目的节点。

在移动自组网和无线传感器网的出现之后,移动自组网进一步演变并创造出了移动网络,移动网络的诞生也引起了无线网络这个技术领域中新兴的研发热潮。在移动互联网中,节点被移动或接近到某一个位置而与其他节点交叉时相遇,节点和下一个节点之间就已经建立起了连通的路径,此时信息从一个节点顺利地传递给另一个节点。如果每个节点之间都处于暂时停止或者移动状态,同时每个网络上的各个节点之间没有搭建起一个连接的路径,数据也就不太有可能在各个节点之间顺利进行传递,所以节点的移动是对于整个移动网络来说至关重要。针对移动网络而构建的移动模型,可以有效地为移动网络的路由算法、数据分发机制等设计和分析提供重要作用。

随机移动模型是较早期提出的经典移动模型，有着简单方便的特点。如爱因斯坦建立的随机漫步移动模型 (Random Walk Mobility Model, RW)，是以布朗运动为基础的。随机漫步移动模型的缺点是处于模型中的节点一直在运动中，这与真实情况不符，所以之后随机路点移动模型(RandomWaypointMobility Model，RWP)出现了，随机路点模型中的节点加入了一个暂停状态，移动方式变为走-停-走。但是该移动模型的缺点是空间中的节点分布不均匀，并且会汇聚在中心点。因此，人们又构建了随机方向移动模型( Random Direction Mobility Model, RD)，它的特点是节点只有到达边界的情况下方向才会改变。研究表明，RD模型中节点空间分布的具备的显著特点是中心概率密度小，边缘概率密度大。

移动模型所需要描述的各类虚拟移动应用场景都通常需要能够达到最大尽可限度地能够符合虚拟现实中可以移动的各种场景。由各个特征节点的实际直线移动特征轨迹综合提炼可以得出其节点移动特征性质,并依此类型的特征节点进行综合设计的节点移动性分析模型,是最为准确可靠的设计方法。一些网络研究者首先对真实移动网络运行环境下各个网络节点之间的真实移动网络轨道情况进行了分析记录,再然后采用网络统计数据分析等数学方法对各个网络节点之间的真实移动网络轨道情况进行分析研究。

近几年,国外专家和学者针对互联网和移动化模型研究势头已经如火若荼,重点主要表现在以下几个领域:在掌握传统的社会学原理和复杂的网络化相关理论知识基础上,建立起新的移动化模型;对真实的数据集和真实场景下的情境特性进行了分析和探讨,这样就能够实现对移动模型的建立、或者对移动模型的真实性进行评价和参数确定。由于个人作为移动通讯设备的主要传输媒介和载体,因而节点的移动特征和人的移动特点也应该非常相似,在研究节点移动模式的过程中也需要我们去考量人的整体社会属性,正受到了越来越多研究人员的关注。文献[13]首次阐释了互联网社会基础的网络理论,在此基础上建立了一种基于互联网的社交媒体移动化模型( A Community Based Mobility model , CMM)。不同地区的每一个社区都分布着不同的模型和节点,通过各种社交联系的方式来综合计算处于不同地区的每一个节点所带来的社交吸引力,选择一个具有最高吸引力的社区作为其移动的目标地位。于是一种新的社会互联网移动模型( Heterogeneous Human Walk Model , HHW )被我们构建了起来,以弥补这个缺陷。

1.2 研究目的和意义

移动社会网络主要泛指由那些具有移动关系的个人所需要携带的移动设备和数据所组成的互联网网络,该移动设备网络伴随所拥有的移动终端设备而进行移动,从而使他们具有了互联网和通讯的机会,实现了一种机会式的数据交换。与我们传统的移动社交网络不同之处在于,移动社交网络中的每一种设备都是紧紧地跟着使用者的移动而进行移动的,因此该移动网络中的每一个节点所要表现的特征与每一个人的各种社交运动特点很相似;人类迁徙和移动的一些规则和法律性也就在节点的移动和发展过程中也就开始体现了出来,如文献1中的这个节点所组成的互联网就像是社会互联网络理论中的"小世界"这样的现象。移动社交网络在各种社交关系的挖掘与预测、城市规划等领域均可以进行广泛的应用。移动互联网在复杂的现代人类生活和社会过程中的重要性与应用,特别重要的是它们在人口众多、生活条件复杂的大型城市环境中的重要性与应用,正日益受到越来越多专家科研人员的密切重视。于是"移动社会网络"的概念就应运而生。

在对于机会网络进行仿真的研究中,至关重要的一点就是必须构建一个全面、合理、真实的网络仿真环境。如果我们所构建的移动模型中的网络节点所具有的各种运动模式及其运动状态和各种运动模式与真正的场景网络中节点的各种运动模式规律相符,那么对于这种模型进行的仿真分析研究会使我们得到更加有效、更加可靠的模拟仿真成果。从以往的研究中我们可以清楚地看到,移动模型已经成为了影响整个网络协议和算法的性能最主要的因素。

1.3 论文研究内容和章节安排

本文研究内容主要是学习了解移动模型的种类、原理、具体代码实现，以及通过matlab对现有模型的仿真分析，在现有模型的基础上做一个新的模型。

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