基于博弈论的移动Ad Hoc网络节点合作策略研究

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:humeiyu2009
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移动Ad Hoc网络是一种由带有收发装置的移动节点组成的多跳的自组织无线网络,网络中的节点既是终端又是路由器,网络的通信是基于所有节点都愿意为其他节点转发路由信息的假设下完成的。然而,在实际的Ad Hoc网络中,节点由于受到自身资源的限制,在转发数据的时候存在自身能耗和整个网络能耗之间的冲突,某些节点为了降低自身能耗而拒绝转发数据进而导致链路的中断以及整体能耗的增加。因此,设计一个安全高效的节点合作策略是解决网络内部自私节点不合作行为的有效方法。本文针对移动Ad Hoc网络中存在的节点自私性问题,在了解国内外相关研究的基础上,以移动Ad Hoc网络节点合作策略为背景,将博弈论理论知识与网络节点合作策略相结合,通过抑制节点的自私行为,促使节点诚实合作,提高网络的性能。本文的主要工作和成果如下:1.分析了移动Ad Hoc网络所面临的安全问题,具体研究了Ad Hoc网络中自私性节点的表现,产生原因及分类情况,最后对自私节点对整个网络性的性能所产生的影响进行了模拟仿真实验研究分析。2.针对节点的自私性特点,结合博弈论提出了节点合作的囚徒困境模型,并从单次博弈发展到重复博弈过程,且提出了一种对于自私节点的有效的惩罚措施,将节点的长期效益与节点的当前行为结合在一起,引导节点积极合作,改善网络性能,最后给出了Ad Hoc网络节点重复囚徒困境博弈算法的流程以及相应的仿真分析。3.针对移动Ad Hoc网络的现实应用情况,在“以牙还牙”策略TFT (Tit-for-tat)的基础上,提出了一种改进的容错性的FTTFT策略(Fault-tolerant Tit-for-tat),并验证了该策略可以在一定程度上避免因网络故障而产生的影响,并且可以在故障发生一段时间后重新达到稳定的合作状态。仿真结果表明,FTTFT策略能够有效地抑制节点的自私行为,促使节点达成稳定合作。
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