无线泛在环境下面向协作的节点激励理论研究

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在未来无线泛在环境下,多网络多终端之间相互协作以提供高速率的业务体验,其中多终端通过形成Ad-hoc式的智能连接实现各网络之间的业务流量迁移和负载均衡,然而终端节点在中继协同时经常表现出自私性和非合作性,严重地影响了终端协同的实际效果。因此,需要借助于合理有效的节点激励机制来促进终端间的协作,故本文针对无线泛在环境下的节点激励问题展开深入研究,主要工作如下:首先,对无线泛在环境进行综述,并着重分析了无线泛在环境下终端节点协同过程中的自私行为和当前主要研究的节点协作激励机制。其次,基于“单业务需求节点-多中继转发”的网络通信场景,利用非合作博弈理论提出一种节点协作激励算法,分别针对业务需求节点和中继节点建立总收益函数模型,通过数学推导证明该博弈模型纳什均衡解的存在性,并通过仿真分析验证了算法的有效性。最后,基于合作博弈理论和虚拟货币机制提出一种节点协作激励算法,由无线多跳环境下的功率、信干比等因素构建协作转发节点联盟的代价函数,根据联盟总收益最大化原则为业务需求节点选取最优的协作转发联盟,该算法进一步采用Shapley值法对最优联盟的效用进行分配,并通过仿真分析验证了算法的合理性和有效性。
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