自組織救護(hù)網(wǎng)生存性?xún)?yōu)化方法設(shè)計(jì).pdf

1、當(dāng)發(fā)生自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)，基礎(chǔ)設(shè)施遭到嚴(yán)重破環(huán)，需要快速、靈活地建立一張臨時(shí)的通信網(wǎng)用于交互信息，即：自組織救護(hù)網(wǎng)。自組織救護(hù)網(wǎng)是一種Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)。然而，已有的，成熟的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議(如AODV，DSDV)只關(guān)注如何提高網(wǎng)絡(luò)的帶寬利用率、吞吐量，降低端到端平均延遲，沒(méi)有考慮節(jié)點(diǎn)能量受限的特點(diǎn)。使用這些算法會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)中的某些節(jié)點(diǎn)因始終為其它節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，能耗巨大而過(guò)早地退出網(wǎng)絡(luò)，從而，影響了網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間。這對(duì)于搶險(xiǎn)救災(zāi)的順利實(shí)

2、施非常不利。 為了優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間，本文提出了新的路由算法——按需剩余電量比路由算法(AORE)。該算法改進(jìn)了AODV路由算法的路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程。使用新的路由選擇標(biāo)準(zhǔn)——路由剩余電量比，代替AODV使用的距離矢量，使得新發(fā)現(xiàn)的路由可以避開(kāi)那些電量消耗快的節(jié)點(diǎn)。但是，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，僅僅改進(jìn)路由算法不能大幅延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。為此，引進(jìn)了博弈論。 本文建立了符合自組織救護(hù)網(wǎng)要求的展開(kāi)型二人零和博弈模型，并且在理論上證明了該博弈

3、模型存在納什平衡點(diǎn)。同時(shí)，解決了由于節(jié)點(diǎn)的自私性而產(chǎn)生的兩個(gè)新問(wèn)題：“死鎖”問(wèn)題，空閑節(jié)點(diǎn)拒絕轉(zhuǎn)發(fā)問(wèn)題。根據(jù)建立的博弈模型，本文提出了中間節(jié)點(diǎn)判斷法(AORE-G)。AODV路由算法假定節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求時(shí)將“無(wú)條件”轉(zhuǎn)發(fā)。而AORE-G算法假定網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)是理智的，節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身利益決定是否為網(wǎng)絡(luò)中的其它節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。當(dāng)條件不符合時(shí)，拒絕轉(zhuǎn)發(fā)，并通知源節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)AORE路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程尋找新的路由。從而使得節(jié)點(diǎn)的能耗更加平衡，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)生