發(fā)布時(shí)間：2017-03-30 00:11

  本文關(guān)鍵詞：基于博弈論的機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)激勵(lì)機(jī)制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)是一種由傳統(tǒng)自組織網(wǎng)絡(luò)演化而來的新興網(wǎng)絡(luò),不同于傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò),它的組網(wǎng)不依賴固定基礎(chǔ)設(shè)施,節(jié)點(diǎn)間主要以“存儲(chǔ)-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)”的通信模式完成數(shù)據(jù)傳輸。這樣高度靈活的組網(wǎng)特性,使得機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。因此,引起了越來越多學(xué)者的關(guān)注和研究。目前,針對(duì)機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)的研究大都有一個(gè)前提假設(shè),就是網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)都會(huì)主動(dòng)為其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),并且不會(huì)出現(xiàn)拒絕轉(zhuǎn)發(fā)和丟包行為。然而,在實(shí)際的組網(wǎng)環(huán)境中,節(jié)點(diǎn)往往是智能設(shè)備,要受到能量、內(nèi)存空間、CPU處理能力等資源的限制。當(dāng)節(jié)點(diǎn)能量等資源不足時(shí),為維持生存,會(huì)放棄協(xié)作,進(jìn)而表現(xiàn)出自私行為。對(duì)現(xiàn)有研究結(jié)果分析可知,網(wǎng)絡(luò)中少數(shù)節(jié)點(diǎn)的自私行為對(duì)網(wǎng)絡(luò)的整體性能有很大的危害。因此,本文就針對(duì)機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自私行為的問題展開研究,分析并結(jié)合現(xiàn)有解決方法,提出了兩種激勵(lì)機(jī)制,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)現(xiàn)有機(jī)制一味地激勵(lì)節(jié)點(diǎn)協(xié)作,未考慮節(jié)點(diǎn)自身實(shí)際情況,造成節(jié)點(diǎn)過度消耗而“死亡”,大大縮短了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)壽命。針對(duì)此問題,本文提出了一種基于博弈的能量受限節(jié)點(diǎn)的協(xié)作激勵(lì)機(jī)制。在該機(jī)制中,首先,給出節(jié)點(diǎn)能量等級(jí)的定義,將節(jié)點(diǎn)按照剩余能量分成富裕、中等、貧困三種等級(jí);其次,利用博弈論的知識(shí),分析節(jié)點(diǎn)在不同行為下獲的利益,使理性節(jié)點(diǎn)在利益的驅(qū)使下采取協(xié)作;最后,對(duì)處于不同能量等級(jí)下的節(jié)點(diǎn),采取不同的激勵(lì)力度,當(dāng)節(jié)點(diǎn)處于富裕狀態(tài)時(shí),一旦節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)自私行為,將會(huì)受到最嚴(yán)酷懲罰,當(dāng)節(jié)點(diǎn)處于中等和貧困狀態(tài)時(shí),給予一定理解,容忍其一定程度的自私行為。這樣,一方面抑制了節(jié)點(diǎn)自私行為,促使節(jié)點(diǎn)合作,另一方面延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)壽命。(2)在機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)中,源節(jié)點(diǎn)在選取傳輸鏈路時(shí),往往具有很大的隨意性,這樣會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的加大。另外,當(dāng)處于最優(yōu)傳輸鏈路中的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)自私行為時(shí),又會(huì)造成節(jié)點(diǎn)投遞成功率低,嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)性能。針對(duì)以上兩個(gè)問題,本文提出了一種基于非合作博弈的節(jié)點(diǎn)協(xié)作激勵(lì)機(jī)制。在該機(jī)制中,首先引入了節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級(jí)概念,通過節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行速度、能量、消息轉(zhuǎn)發(fā)成功率三個(gè)屬性值來定義節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級(jí);其次,采用迪杰特斯拉算法(Dijkstra Algorithm),以節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級(jí)為標(biāo)準(zhǔn),選取消息傳輸最優(yōu)鏈路;再次,引入博弈論知識(shí),分析處于最優(yōu)鏈路中節(jié)點(diǎn)行為,通過外生補(bǔ)貼來改變收益結(jié)構(gòu),以此促進(jìn)節(jié)點(diǎn)的合作;最后,通過檢測(cè)節(jié)點(diǎn)行為,一旦發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)出自私性,就將其排除在網(wǎng)絡(luò)外。這樣,可以促使處于最優(yōu)鏈路中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行協(xié)作,保證了消息按照最優(yōu)鏈路傳輸,提高了節(jié)點(diǎn)消息投遞成功率,大大降低了網(wǎng)絡(luò)延遲。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò) 自私節(jié)點(diǎn) 博弈論 激勵(lì)機(jī)制
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN92
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-18
• 1.1 課題背景和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 基于信譽(yù)值的激勵(lì)機(jī)制12-13
• 1.2.2 基于虛擬貨幣的激勵(lì)機(jī)制13-14
• 1.2.3 基于博弈論的分析方法14
• 1.2.4 混合機(jī)制的方法14-15
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)16-18
• 2 機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)及博弈論18-30
• 2.1 機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)概述18-22
• 2.1.1 機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)概念18-19
• 2.1.2 機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)19-20
• 2.1.3 機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用20-22
• 2.2 機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)行為分析22-24
• 2.2.1 節(jié)點(diǎn)自私的原因22-23
• 2.2.2 自私節(jié)點(diǎn)的分類23-24
• 2.2.3 節(jié)點(diǎn)自私行為分析與仿真實(shí)驗(yàn)24
• 2.3 博弈論概述24-29
• 2.3.1 博弈論組成要素25-26
• 2.3.2 博弈分類26-27
• 2.3.3 納什均衡27-28
• 2.3.4 經(jīng)典博弈模型28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 3 基于博弈的能量受限節(jié)點(diǎn)的協(xié)作激勵(lì)機(jī)制30-43
• 3.1 研究背景30
• 3.2 模型假設(shè)30-32
• 3.3 機(jī)制設(shè)計(jì)32-35
• 3.3.1 節(jié)點(diǎn)能量等級(jí)32
• 3.3.2 節(jié)點(diǎn)自私行為容忍度32-33
• 3.3.3 節(jié)點(diǎn)協(xié)作策略33
• 3.3.4 懲罰策略33-35
• 3.4 算法流程圖設(shè)計(jì)35-36
• 3.5 仿真結(jié)果36-42
• 3.5.1 網(wǎng)絡(luò)仿真工具ONE簡(jiǎn)介36-39
• 3.5.2 仿真場(chǎng)景與參數(shù)39-40
• 3.5.3 仿真結(jié)果分析40-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 4 基于非合作博弈的節(jié)點(diǎn)協(xié)作激勵(lì)機(jī)制43-55
• 4.1 研究背景43
• 4.2 網(wǎng)絡(luò)模型定義43-46
• 4.2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)43-44
• 4.2.2 節(jié)點(diǎn)屬性44-45
• 4.2.3 節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級(jí)45-46
• 4.3 最優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)鏈路46-47
• 4.4 機(jī)制設(shè)計(jì)47-50
• 4.4.1 效用函數(shù)48
• 4.4.2 博弈分析48-50
• 4.4.3 懲罰策略50
• 4.4.4 算法設(shè)計(jì)50
• 4.5 仿真結(jié)果50-54
• 4.5.1 仿真參數(shù)設(shè)置50-51
• 4.5.2 仿真結(jié)果分析51-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 5 總結(jié)和展望55-57
• 5.1 本文總結(jié)55-56
• 5.2 未來展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及取得的研究成果61-62
• 致謝62-63

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于博弈論的機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)激勵(lì)機(jī)制研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：275754