基于博弈论的节点协作机制研究

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移动自组网是一种特殊的对等式网络,具有自治性、无基础设施、快速组网的特点,移动自组网中节点间的通信通过无线信道、由多个节点转发来共同完成,因此,节点合作与否是实现通信的关键。协同安全机制是解决网络内部恶意节点和自私性节点不合作行为的有效方法。   将博弈论引入到Ad Hoc的节点协作性研究成为目前国际上一种很流行的思路。本文首先集中介绍了现有的几种将博弈论引入节点协作的方法,在分析借鉴了基于博弈论的惩罚策略后提出了对于恶意不合作节点的动态阻塞惩罚策略。接着在兼顾节点生存期与效益的前提下提出了节点能量模型的概念,即根据网络中节点的平均能量限制来划分节点等级。接着本文提出了一种衡量节点效益的指标:节点自身数据包被转发概率。并引入博弈论分析在这种模型下,整体网络效益最大时的节点所遵从的转发策略,即本文提出的“针锋相对”策略。接着在现有AODV协议基础上加入该“针锋相对”策略,提出了改进的“针锋相对”AODV协议。最后利用NS-2仿真软件比较了针锋相对路由协议与原AODV协议的路由性能,通过比较可以发现,在能量有限情况下,针锋相对路由协议在网络整体吞吐量等指标上优于传统AODV路由协议。除此之外,本文还对节点的恶意不合作行为进行了仿真,并将前面提出的动态阻塞策略应用到针锋相对路由协议上,进一步解决了协议的安全问题。
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