بخشی از مقاله
چکیده
شبکه اجتماعی متحرک، سرویسهای تحویل دادهٌ زیادی را فراهم میکند که برپایه ارتباطات بین کاربران متحرک است. یکی از راههای بهبود عملکرد این شبکهها استقرار گرههای ثابتی به نام throwbox در محلهای تجمع کاربران است. throwboxها بهعنوان یک رله عمل میکنند؛ بدینترتیب که با استفاده از روش نگهداری و ارسالٍ، دادهها را بین گرههای متحرک بازپخش میکنند. قرار دادن throwboxها بهعنوان گرههای استاتیک به انتشار پیام در میان گرههای شبکه کمک میکند که این رویکرد، بخصوص زمانی که تحرک بهصورت محلی باشد مفید است. در این مقاله تاثیر قرار دادن -throwbox ها بهعنوان گرههای استاتیک در شبکه بررسی شده و نشان داده می شود که جایگذاری درست throwboxها میتواند باعث افزایش اتصال شبکه و کاهش تأخیر انتقال شود.
در مورد throwboxها دو مبحث جایگذاریَ و تخصیص حافظه مطرح می-شود. تخصیص حافظه به جایگذاری throwboxها مرتبط میشود، زیرا محلی که throwbox در آن قرار میگیرد در استفاده بهینه از حافظه تأثیر میگذارد و دستیابی به اختصاص حافظه به شکل بهینه با توجه به جایگذاری throwboxها مسألهای مهم و دشوار است. در این مقاله الگوریتمهایی برای جایگذاری throwboxها در کنار مسیریابی ارائه میشود این الگوریتمها دانش محدودی نسبت به ساختار شبکه دارند. این الگوریتمها بایکدیگر مقایسه شده و نتیجه حاصل در طراحی شبکه و جایگذاری throwboxها بسیار کارا میباشد.
واژگان کلیدی: شبکه اجتماعی متحرک، throwbox، جایگذاری
-1 مقدمه
1؛-1 بیان مسأله و اهمییت موضوع
شبکه اجتماعی متحرک، شبکهای از افراد با منافع مشابه است که با هم از طریق موبایل یا تبلت در ارتباط هستند. این شبکهها به صورت گستردهای به عنوان یک رسانه ارتباطی در حال رشد هستند. ارتباطات سیار و فناوریهای وب سیار تغییراتی انقلابی در زندگی روزمره انسانها ایجاد کردهاند. در دهه گذشته شبکههای اجتماعی بسیاری ایجاد شده است - . - Peng et al., 2017 شبکه اجتماعی متحرک، ترکیبی از علوم اجتماعی و ارتباطات بیسیم در شبکههای متحرک است. MSN سیستمی است که سرویسهای تحویل داده بسیاری که شامل ارتباطات بین کاربران متحرک است را فراهم میکند . - Kayastha et al., 2011 - یکی از راههای بهبود عملکرد این شبکهها اسقرار نودهای ثابتی به نام throwbox در GPٌها است. Throwboxها به عنوان یک رله عمل میکنند؛ بدینترتیب که با استفاده از روش نگهداری و ارسالٍ، دادهها را بین نودهای متحرک بازپخش میکنند . - Zhu et al., 2015 -
در مورد throwboxها دو مبحث اسقرارَ و تخصیص حافظه مطرح میشود. برروی استقرار throwboxها مطالعات زیادی انجام شده است ولی در مورد تخصیص حافظه به آنها مطالعات کمی انجام شده است. تخصیص حافظه به استقرار throwboxها مرتبط میشود زیرا محلی که throwbox در آن قرار میگیرد بر استفاده بهینه از حافظه تأثیر میگذارد و رسیدن به اختصاص حافظه به شکل بهینه با توجه به استقرار throwboxها مسألهای مهم و دشوار است. میتوان دو حالت خاص را برای تخصیص حافظه مورد بررسی قرار داد، در حالت اول throwboxها در مکانهای خاص ثابت شدهاند که در این حالت تخصیص حافظه به صورت جداگانه روی throwboxها انجام میشود.
در حالت دوم throwboxها قابل استقرارند یعنی اینکه throwbox ها مستقر نشدهاند و یا میتوانند دوباره مستقر شوند - Fan . - et al ., 2015 وجود throwbox ها در شبکههای اجتماعی متحرک نقش بسزایی در بهبود عملکرد این نوع شبکهها دارد. با توجه به اینکه اطلاعات بین کاربران متحرکی که ممکن است هیچگاه در شرایط تبادل داده باهم قرار نگیرند، منتقل میشود؛ نیاز است از این ابزار برای بالا بردن کیفیت و بهبود شرایط شبکه بهره برد. این ابزار نیاز به حافظه دارد بنابراین بررسی و تحلیل تخصیص حافظه به throwboxها امری مهم است . - Zhu et al ., 2015 - در این تحقیق قصد آن وجود دارد که جایگذاری throwboxهایی که در شبکههای اجتماعی متحرک مورد استفاده قرار میگیرند در کنار مسأله مسیریابی بررسی شده و چندین راهکار مختلف برای جایگذاری بررسی و مقایسه شوند.
2؛-1 کارهای گذشته
تحقیقاتی برروی استفاده از throwboxها در شبکه اجتماعی متحرک انجام شده است که به برخی از آنها اشاره میشود.در - Zhu et al ., 2015 - یکی از راههای افزایش و بهبود عملکرد در شبکههای اجتماعی متحرک در مقیاس بزرگ را قرار دادن throwboxهای ثابت در داخل این نوع شبکهها بیان شده است. این ایستگاهها باعث افزایش فرصت برخورد و همچنین بهبود عملکرد مسیریابی میشوند. آنها محل قرارگیری throwboxها در DTNُهای اجتماعی متحرک را بررسی و با استفاده از ویژگیهای بدست آمده از زندگی واقعی، مجموعهای از الگوریتمهای استقرار throwboxها را ارائه کردند که به صورت هوشمندانه محل قرارگیری هر throwbox را انتخاب و مشخص میکنند. در تحقیقات آنها، نتیجه شبیهسازیهای انجام شده، کارایی روشهای ارائه شده را تأیید کردهاست.
در - Zeng et al., 2014 - با توجه به اینکه در تحقیقات قبل در مورد لزوم استفاده از throwboxها و نقش آنها در شبکههای متحمل تأخیر مطالعاتی انجام شده بود، از تحقیقات قبلی استفاده کردند و با درنظر گرفتن اینکه در تحقیقات قبلی از throwboxها در مواقعی که پیغام از یک نود به نود دیگری میرسید استفاده میشد در تحقیق خود برروی throwboxهای چندپخشی که یک پیام را برای یک تعداد ثابت نود متحرک در شبکه پخش میکنند؛ تمرکز کردند و تحویل در DTNهای مجهز به throwboxهای چندپخشی را تجزیه و تحلیل کردند. آنها در تحقیق خود در ابتدا از یک زنجیره مارکوف دو بعدی برای توصیف پویا بودن شبکه استفاده کردند و سپس از معادلات دیفرانسیل متداول برای تجزیه و تحلیل پویایی بهره گرفتند نتایج شبیهسازی دقت بالای تجزیه و تحلیل آنها را نشان داد.
در - Li et al., 2016 - به بهینهسازی مسأله شبکههای متحمل تأخیر بکارگیرندهی throwboxها که در طول زمان گسترش پیدا می-کنند - شبکه بزرگ میشود - پرداخته شده است و در مسیر حل مسأله سعی میشود به دو سوال جواب داده شود، اول اینکه به چه تعدادthrowbox فعال در شبکه نیاز است و اینکه کدام یک از آنها باید فعال باشند. آنها در تحقیق خود دو مسأله بهینهسازی throwbox تعریف میکنند: مسأله min-throwbox و مسأله .k-throwbox آنها نشان دادند که مسأله min-throwbox یک مسأله NP-hard است و بنابراین مجموعهای از الگوریتمهای حریصانه که میتوانند به طور مؤثر راهحلهای بهینه برای هر دو مسأله فراهم کنند را ارائه کردند. آنها با استفاده از شبیهسازیهای گسترده روی شبکههای مورد نظر، کارایی روشهای ارائه شده را نشان دادند
3؛-1 ساختار تحقیق
در بخشهای بعدی، در بخش 2 به معرفی و توضیح شبکههای اجتماعی متحرک، بخش 3 معرفی throwbox و مزایای استفاده از آن در شبکههای اجتماعی متحرک و سپس معرفی چند پلتفرم از این سخت افزار پرداخته شده و در بخش 4 بحث جایگذاری throwbox درون شبکه اجتماعی در کنار مسیریابی پرداخته میشود و روشهای مختلف جایگذاری throwboxها بررسی و مقایسه میشوند و در آخر بخش نتیجهگیری از تحقیق قرارداده شده است.
-2 شبکه اجتماعی متحرک
شبکه اجتماعی متحرک، شبکهای از افراد با منافع مشابه است که با هم از طریق موبایل یا تبلت در ارتباط هستند. این شبکهها بهصورت گستردهای بهعنوان یک رسانه ارتباطی در حال رشد هستند. ارتباطات سیار و فناوریهای وب سیار تغییراتی انقلابی در زندگی روزمره انسانها ایجاد کردهاند. در دهه گذشته شبکههای اجتماعی بسیاری ایجاد شده است . - Peng et al., 2017 - امروزه بحث تحرک و جابجایی بخش جداییناپذیری از جوامع اجتماعی تبدیل شده است. با توجه به اینکه جابجایی یک رفتار تصادفی در کاربران است؛ موجب پیچیدگی در تبادل داده، اشتراکگذاری و همچنین سرویسهای تحویل داده میشود. خوشبختانه فهمیدن و درک رفتارهای اجتماعی و وابستگیهای متقابل بین کاربران متحرک و کشف الگوهای حرکت آنها میتواند مفید باشد . - dhakan, 2005 -
به دلیل اینکه دستگاههای متحرک توسط انسانها حمل میشوند، دانش رفتار و ساختار اجتماعی میتواند اطلاعاتی کلیدی برای طراحی و ایجاد سرویسهای ارتباط داده مثل مسیریابیٌ و پخش داده، تخصیص پهنای باند، محاسبه حافظه و مصرف حافظه و انرژی مؤثر باشد . - boldrini, 2008 - شبکه اجتماعی متحرک با ترکیب مفاهیم دو مبحث شبکه اجتماعی - از علوم اجتماعی - و دیگری شبکههای ارتباطی بیسیم معرفی می-شود. این موضوع در شکل 1 بهصورت شماتیک نمایش داده شدهاست.در یک نگاه گستردهتر شبکه اجتماعی متحرک یک سیستم ارتباطی متحرک، شامل ارتباطات اجتماعی کاربران است. در چنین شبکهای کاربران متحرک میتوانند در یک محیط متحرک با بهرهگیری از روابط اجتماعی به دادهها دسترسی پیدا کرده و آنها را پخش کنند و یا
