機會網路中分塊大小對多媒體訊息轉發的影響論文
1個人手持裝置技術的發展
隨著個人手持裝置技術的發展，例如智慧手機等無線通訊裝置在人類的日常通訊中佔據了重要的地位，當人們在生活中攜帶著這些無線通訊裝置自由移動時，不同的移動通終端能容易地組成機會網路，機會網路是一種不需要源節點和目標節點之間存在完整鏈路，利用節點移動帶來的通訊機會實現通訊的自組織網路。在機會網路中，訊息隨著節點的移動而被轉發'為了實現源節點和目標節點之間的訊息轉發,機會網路採取“儲存一攜帶一轉發”的遞交策略'Gill等人調查得出，在移動社會網路上傳播的普通影片大小約為10MB,高畫質影片大小約為40MB'如果使用藍芽介面轉發完這樣的資料，需要80~320s，但是Gaito等人在實驗統計中表明，在有人參與的機會網路中，超過50%的通訊時間都小於1min。且在機會網路中，由於通訊機會有限，鏈路經常斷開，所以在轉發多媒體訊息時，很難一次完整地將多媒體訊息轉發給鄰居節點，此時就考慮到將多媒體訊息分塊轉發。在轉發前，源節點將訊息分割成標準大小的資料塊，並在中間過程中沒有更進一步的分塊，直到目的節點接收到完整的訊息m,整個轉發過程結束。
建立了延遲遞交模型，分析了Epidemic路由和“SprayandWait”路由下對於不同分塊大小，目的節點收到訊息的延遲。文獻[10]對多媒體分塊大小的範圍及資料塊轉發策略進行了研究。文獻[11]考慮將多媒體訊息按照不同幀型別分塊進行轉發，而不考慮分塊的大小。在本文的工作中，研究在確定的網路引數下，不考慮排程策略和路由對多媒體訊息轉發效能的影響，僅考慮不同分塊大小對於多媒體訊息轉發的影響及原因。
2分塊大小影響訊息轉發的原因
在機會網路中,資料轉發主要依賴節點移動帶來的通訊機會。在有限的通訊機會內，如何使目的節點能夠收到完整的訊息?這就需要在現有的通訊機會中，透過分析不同資料分塊大小對訊息轉發的影響規律，尋找時間較長且次數較多的通訊機會來轉發資料。而通訊時長和通訊次數主要移動模型來決定。移動模型主要描述節點的移動方式[121，本文在隨機遊走(RandomWalk，RW)模型下進行分析。
在RW下，節點隨機選擇一個時間段或者距離來當作一個單位Step。節點在每個Step內獨立並且隨機地選擇移動速度和方向。節點選取速度v(0滿足[vmin，vmJ上的均勻分佈，方向6>(0也滿足[0,2tc)上的均勻分佈"3]。在網路中，每個節點都獨立且自由地移動，每對節點之間都有機會建立通訊。當一個節點進入另一個節點的通訊範圍時，兩個節點開始通訊並在離開該節點通訊範圍時通訊斷開。除此之外，影響資料轉發是否成功的原因還有通訊頻寬、快取空間、網路容量等。在本文中，假設通訊裝置都有足夠大的快取空間，且每個通訊裝置都有相同的通訊頻寬5。
2.1節點通訊時長
通訊時長是指兩個節點從一次通訊開始到該次通訊結束的時間長度。通訊時長的長短決定了任意一對節點在一次通訊中轉發的平均資料量。在本節中以期望通訊時長來衡量轉發資料的通訊時長。如圖1所示，在RW模型下，節點均勻分佈，且節點每次隨機地選取運動方向。網路中任意一對節點;'與)有相同的通訊半徑和移動速度V。。假設節點;相對於節點是靜止不動的，那麼節點相對於節點;'的相對速度為v,y。為通訊時節點7相對於節點i的相對位移。
假設通訊節點;'和y同向運動，節點y相對於的移動軌跡平行於i-V,.方向，且在節點的通訊範圍邊緣的兩條平行於-v;方向的切線之間，即節點i在垂直於運動方向上距離為ZR的範圍內隨機進入節點f的通訊範圍，而進入的位置點在垂直於vy-v,.的方向上均勻分佈。
2.2節點通訊次數
通訊次數是指在一定的通訊總時長內網路中所有節點對的通訊總次數(對於同一對節點的.通訊次數只記錄一次)。每次通訊都有一定的通訊時長，不同通訊時長的通訊次數也不一樣。
在RW模型下，對於四種路由，隨著分塊大小的增大,遞交率呈現一個先上升後下降的趨勢，分界點臨近D的位置。當分塊大小小於￡>時，由於過多的標記訊息耗費了寶貴的通訊機會，引起網路效能降低;當分塊大小大於D時，遞交率有較大的下降趨勢。當分塊大於D時，遞交率明顯降低,這是因為當分塊特別大時，轉發一個數據塊耗費的通訊時間較長，一次轉發就不可能將一個數據塊完全轉發成功，則遞交率就會下降。也可以看到分塊大小在0.5￡Km範圍內遞交率較高。
在模擬實驗中可以看出Epidemic路由相對其他路由效能最優，遞交率比較高，延遲相對較小。因為Epidemic是基於洪泛的路由，所以大大增加了轉發訊息的機會，從而使得延遲相對較小，而在PRoPHET路由下的遞交率較低，延遲相對較大。因為在當前網路中不限快取和頻寬，所以無法體現出PRoPHET路由的優勢。
3資料轉發效能模擬實驗
在RW模型下，隨著分塊大小的變化,延遲呈現一個先下降後上升的趨勢，分界點臨近於D的位置。當分塊過小或者過大時，目的節點收到完整訊息的延遲增大;當分塊過大，尤其是大於￡>時，此時轉發一個數據塊就耗費較長的通訊時長，一次不能將資料塊完整轉發。這就增加了目的節點收到所有資料塊的延時，而分塊大小在範圍內延遲相對較低。且還可以看出，在四種經典路由下延遲隨著分塊大小變化的趨勢都是一致的。
結束語
本文在RW模型下，首先結合機會網路中資料轉發的特點，研究了不同分塊大小對資料轉發效能的影響並給出了分塊大小上限的理論值;其次，結合前文的理論給出一個分塊大小合理範圍的經驗值並推斷出不同分塊大小資料轉發效能影響的規律。最後,對目的節點收到所有資料塊的延遲及在限定時間內的訊息的遞交率進行了模擬實驗，結果表明本文所做分析及提出的理論正確且有效。
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