基于博弈論的無線自組網(wǎng)節(jié)點協(xié)作性研究.pdf

1、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是由一組帶有無線收發(fā)裝置的移動終端組成的一個自治網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該網(wǎng)絡(luò)的路由發(fā)現(xiàn)和分組轉(zhuǎn)發(fā)兩大功能不是通過專用的路由設(shè)備而是通過普通節(jié)點的共同協(xié)作完成。但是,Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的資源(能量、內(nèi)存、帶寬等)受限,一些節(jié)點會拒絕提供路由發(fā)現(xiàn)和分組轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù),這就是節(jié)點的自私行為。
　　本文基于博弈理論,使用網(wǎng)絡(luò)仿真工具NS2,對Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中自私節(jié)點的協(xié)作性進(jìn)行了深入分析和研究。取得的主要成果有:
　　(1)結(jié)合

2、無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)及自私節(jié)點的特性,提出了節(jié)點博弈的效用模型。給出了一個納什均衡分析框架,分別構(gòu)建了禮尚往來策略、冷酷策略、單步觸發(fā)策略和完全協(xié)作策略等四種策略的概率模型。在節(jié)點博弈的效用模型和不同策略的概率模型的基礎(chǔ)上,分析了單階段博弈的納什均衡,對重復(fù)博弈中采用四種策略的納什均衡及條件進(jìn)行了分析和比較,得出了重復(fù)博弈中激勵自私節(jié)點協(xié)作的最佳策略。
　　(2)研究了增強自私節(jié)點協(xié)作的激勵機制,分析和比較了不同機制的優(yōu)缺點。在節(jié)

3、點博弈的效用模型中加入了博弈的三要素:參與者、策略和效用函數(shù),得到了無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的非合作博弈模型。利用該模型給出了一個激勵自私節(jié)點協(xié)作的效用函數(shù),證明了該效用函數(shù)的有效性和合理性。
　　(3)基于源節(jié)點的通信需求和轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)成本對非合作博弈模型進(jìn)行了改進(jìn),引入了“支付-補償”的定價機制,形成了一個博弈論與虛擬貨幣結(jié)合的非合作博弈機制。利用網(wǎng)絡(luò)仿真工具NS2對該機制進(jìn)行了仿真實驗。結(jié)果表明,非合作博弈機制能夠有效激勵節(jié)點