基于无线Ad Hoc网络的博弈论模型随机多址协议分析研究

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无线Ad hoc网络通信是整个通信领域重要分支,它的科技性和应用性给人民生产生活带来诸多便利。无线Ad hoc网络由众多节点构成,节点的总体性能反应出整个网络的性能。网络具有自组织性,使得节点能够任意的加入或者退出。但节点的生存周期是影响网络的重要因素,那么为了提高节点能量有效性,节点的传输效率就至关重要。无线Ad hoc网络媒体接入控制协议(MAC)对整个系统吞吐率和其他性能指标有着重要影响。一般来说可分为固定分配和随机多址接入。随机多址协议是网络节点基于竞争抢占信道的方式接入信道。ALOHA协议是最早随机多址协议。CSMA协议是根据它演变来的,还有其他一些随机多址协议等等。本文提出一种新的随机多址协议,即二叉树冲突分解四次握手机制的自适应双时钟多通道非坚持型P-CSMA随机多址协议。该协议能够很大的提升系统网络的吞吐率、传输速率和能量有效性,降低网络的时延。通过平均周期法推导出吞吐率、时延、传输速率和能耗的数学公式,仿真验证理论推导的结果。该协议下的系统的性能是由众多节点相互作用的形成的。节点接入信道成功发送信息分组不仅与自身的行为有关联,而且跟其他节点的接入信道的行为也有关联,则节点之间的相互作用可以用博弈理论来研究。故结合该协议将博弈论模型引入无线Ad hoc网络中,求博弈模型纳什均衡解,就是求出网络节点最佳传输概率,进而得出系统最大吞吐率。通过遗传算法求解博弈模型近似纳什均衡解,得出最佳吞吐率与理论值在误差范围内相近,验证了一致性。
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