基于博弈论的无线Mesh网络Handoff过程关联策略的研究

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随着无线网络技术的飞速发展,人们对无线网络性能提出了更高的要求,无线Mesh网络作为“最后一公里”网络接入问题的解决方案,越来越受到研究人员的关注。现有的Handoff关联策略会引起网络中的数据汇聚于少数结点,从而导致无线资源利用率低、丢包率较高,网络内负载分配不均的问题。因此,如何在Handoff过程中制定合适的关联策略,使得网络资源的利用率与网络的性能都得到提升已经成为无线Mesh网络的热点问题。本文针对无线Mesh网络中Handoff过程的特点与已有研究工作的不足,将博弈论方法引入到Handoff关联策略的制定过程中。提出基于一阶密封拍卖博弈模型的Handoff算法(FPAG-Handoff)。本文主要研究工作如下:(1)深入研究无线Mesh网络Handoff过程关联策略的相关理论与技术难题,对现有的无线Mesh网络Handoff过程关联规则进行分析和总结,讨论了在关联规则制定上的难点问题。(2)当网络中存在大量的移动节点触发Handoff时,采用单一的关联目标选择依据会导致网络负载不均、丢包率增加。针对这一问题,本文使用一阶密封拍卖模型对无线Mesh网络中Handoff过程进行建模分析,将目标选择过程抽象成一种拍卖博弈,通过求均衡投标策略,计算最优候选目标。(3)在研究内容(2)所提出模型的基础上,提出基于一阶密封拍卖模型的Handoff过程关联策略,根据该策略设计了一种基于拍卖博弈的MAC层协议。(4)对NS-3仿真实验平台进行了拓展,在该平台上实现了基于一阶密封拍卖模型的关联目标选择算法FPAG-Handoff。实验结果表明该算法能动态感知网络环境的变化,有效提高网络吞吐量和均衡网络负载。
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