本文關(guān)鍵詞：基于博弈的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法研究

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【摘要】：移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種兼具機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的復(fù)合型網(wǎng)絡(luò)模型,在野生動(dòng)物追蹤、環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)、流行病毒監(jiān)控以及車載傳感系統(tǒng)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)間斷或部分連接的特點(diǎn),使得節(jié)點(diǎn)需要在不存端到端路徑的情況下,將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn),因此對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难訒r(shí)具有一定的容忍性。移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)由于能量或者緩存空間受限制,在接觸時(shí)會(huì)表現(xiàn)一定的“自私性”,對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能造成惡劣影響,所以設(shè)計(jì)適用于移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的激勵(lì)機(jī)制是當(dāng)前路由算法研究的關(guān)鍵問題。首先,本文對(duì)課題的研究背景和當(dāng)前基于博弈的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的研究現(xiàn)狀做詳細(xì)的介紹,并在對(duì)當(dāng)前基于博弈的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法進(jìn)行分類的基礎(chǔ)上介紹其中的典型算法。接著,在借鑒博弈中“囚徒困境”解決方法的基礎(chǔ)上提出一種基于博弈的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗高效率的路由算法——LHERA-BG(Low-power and High Efficient Routing Algorithm Based on Game for Mobile Sensor Networks),對(duì)當(dāng)前基于博弈的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)中下一跳的選擇只考慮信譽(yù)值忽視剩余能量、非自私行為引起信譽(yù)值計(jì)算不準(zhǔn)確、控制信息網(wǎng)絡(luò)層開銷偏大以及發(fā)送節(jié)點(diǎn)無效能量開銷的問題,通過基于信譽(yù)矩陣的零開銷剩余能量捎帶機(jī)制、基于剩余能量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)判斷機(jī)制以及按需單播控制信息的機(jī)制進(jìn)行初步的解決。在一定程度上提高節(jié)點(diǎn)能量消耗的有效性、數(shù)據(jù)發(fā)送的成功率以及網(wǎng)絡(luò)的吞吐量,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能有較為明顯的改善。然后,在考慮博弈中“以物易物”的基礎(chǔ)上提出一種基于虛擬貨幣的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)低開銷高吞吐量的路由算法——LOHRA-BVC(Low Overhead and High-throughput Routing Algorithm Based on Virtual Currency for Mobile Sensor Networks),對(duì)當(dāng)前移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)中高投遞率節(jié)點(diǎn)過早失效的問題,引入基于虛擬貨幣的數(shù)據(jù)包購(gòu)買機(jī)制;對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)控制信息交互過程中存在冗余信息的情況,提出一種基于副本的數(shù)據(jù)刪除列隊(duì)請(qǐng)求索引;對(duì)多副本網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)購(gòu)買已被Sink節(jié)點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)包造成無效的交易,提出一種基于數(shù)據(jù)刪除請(qǐng)求回復(fù)的數(shù)據(jù)接收機(jī)制。在一定程度上降低控制信息的冗余性,提高網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)信息的有效性,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能有較為明顯的改善。最后,對(duì)全文所做的工作進(jìn)行總結(jié)概述,給出基于博弈的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的下一步研究方向。
【關(guān)鍵詞】：移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò) 路由算法 博弈 虛擬貨幣 激勵(lì)
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-13
• 縮略語表13-14
• 第1章 緒論14-20
• 1.1 課題背景14-16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 論文工作和章節(jié)安排17-20
• 1.3.1 論文工作17-18
• 1.3.2 章節(jié)安排18-20
• 第2章 基于博弈論的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法概述20-33
• 2.1 引言20
• 2.2 移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)概述20-23
• 2.2.1 移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)基本概念20-21
• 2.2.2 移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)消息轉(zhuǎn)發(fā)模型21-22
• 2.2.3 移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場(chǎng)景22-23
• 2.3 博弈論概述23-25
• 2.3.1 博弈論發(fā)展歷程23-24
• 2.3.2 基本要素24-25
• 2.4 基于博弈論的移動(dòng)傳感器路由算法綜述25-32
• 2.4.1 節(jié)點(diǎn)自私行為分析25
• 2.4.2 基于博弈論的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法分類25-26
• 2.4.3 典型算法簡(jiǎn)介26-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第3章 基于博弈的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)低能耗高效率的路由算法33-54
• 3.1 引言33
• 3.2 系統(tǒng)模型與問題描述33-35
• 3.2.1 網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景33
• 3.2.2 能耗模型33-34
• 3.2.3 問題描述34-35
• 3.3 LHERA-BG算法設(shè)計(jì)35-44
• 3.3.1 博弈模型及理論分析35-40
• 3.3.2 LHERA-BG算法新機(jī)制40-44
• 3.3.3 LHERA-BG算法操作流程44
• 3.4 LHERA-BG算法理論分析44-46
• 3.4.1 性能分析44-45
• 3.4.2 相關(guān)復(fù)雜度計(jì)算45-46
• 3.5 LHERA-BG算法仿真驗(yàn)證46-53
• 3.5.1 仿真模型46-49
• 3.5.2 重要統(tǒng)計(jì)量及關(guān)鍵參數(shù)49
• 3.5.3 仿真結(jié)果及分析49-53
• 3.6 本章小結(jié)53-54
• 第4章 基于虛擬貨幣的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)低開銷高吞吐量路由算法54-73
• 4.1 引言54
• 4.2 系統(tǒng)模型與問題描述54-56
• 4.2.1 網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景54-55
• 4.2.2 問題描述55-56
• 4.3 LOHRA-BVC算法設(shè)計(jì)56-62
• 4.3.1 LOHRA-BVC算法新機(jī)制56-59
• 4.3.2 基于虛擬貨幣的支付方式59-60
• 4.3.3 LOHRA-BVC算法基本操作60-62
• 4.4 LOHRA-BVC算法性能分析62-64
• 4.5 LOHRA-BVC算法仿真驗(yàn)證64-72
• 4.5.1 仿真模型64-67
• 4.5.2 重要統(tǒng)計(jì)量及關(guān)鍵參數(shù)67
• 4.5.3 仿真結(jié)果及分析67-72
• 4.6 本章小結(jié)72-73
• 第5章 結(jié)束語73-75
• 5.1 工作總結(jié)73-74
• 5.2 未來工作74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果81

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1112761