分层机会网络数据分发与激励机制研究

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智能设备的快速发展和普及推动了无线自组织网络的快速发展。机会网络利用节点之间的相遇机会实现非全通网络环境下的信息通信。机会网络使用“存储-携带-转发”方式进行网络通信。作为一种全新的组网方式,它突破了传统网络对于时延和速率的限制,使得机会网络在很多领域具有巨大的应用潜力。目前针对机会网络的研究多数集中在机会网络的路由机制上面,很少针对机会网络的数据分发机制进行研究。机会网络的数据分发机制可以有效解决机会网络数据合理性获取和转发。另外机会网络中还存在节点自私现象,使得网络存在“搭便车”和“公共悲剧”等问题,自私现象会严重影响机会网络的整体性能。本文在深入研究机会网络的关键技术基础上,提出了基于节点度中心性的数据分发机制,该分发机制的目的是让节点通过较少的中继节点把数据分发到更多的感兴趣节点上。该分发机制通过节点的相遇历史信息计算节点的分发能力,通过节点的分发更新节点的度中心性。节点的度中心性将作为中继节点的选择标准,并且通过节点剩余价值度量防止节点过度消耗资源和能源。此数据分发策略能够在不影响数据交付率的情况下有效的节省网络资源,并且在网络资源有限的情况下,体现出更好的数据交付性能。即使数据能够有效分发,但是机会网络中的自私节点会严重影响数据交付。针对机会网络中节点的自私现象,本文提出了基于社区声誉的激励机制,此激励机制在充分考虑节点的社区属性,然后根据节点的声誉值对自私节点进行判别。该激励机制允许节点保存转发凭证作为声誉凭证便于声誉验证,该激励机制提出了利他函数作为剔除网络恶意节点的计算因子,充分考虑了节点的社交属性,根据节点是否属于同社区使用不同的声誉计算方法:同社区、异社区声誉计算,更加体现了节点声誉计算的公平性。由于异社区中继节点的特殊性,该激励机制针对异社区高声誉节点采取奖励策略,针对异社区自私节点采取监狱惩罚策略。本文提出的激励机制可以有效激励自私节点参与数据转发,并且保证了节点激励的公平性。本文所设计和实现的数据分发机制和激励机制可以有效的提高机会网络的网络性能。
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