資源受限機會網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點激勵策略研究.pdf

1、機會網(wǎng)絡(luò)的概念主要來源于DTN和MANET。在機會網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點都是隨機移動的，它們無法預(yù)測下一次遇到的節(jié)點。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點采用的是“存儲-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)”的方式進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。因此，機會網(wǎng)絡(luò)可以用來解決時延、網(wǎng)絡(luò)分裂等無線網(wǎng)絡(luò)中的難題，可以滿足惡劣環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)需求。
　　機會網(wǎng)絡(luò)所具有的這些特征以及與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)之間的差別，引起了研究人員們極大的興趣。目前，關(guān)于機會網(wǎng)絡(luò)的研究成果已經(jīng)有很多，但大部分研究工作都假設(shè)這樣一個前提條件，即網(wǎng)絡(luò)中的

2、節(jié)點都是自愿幫助其它節(jié)點來轉(zhuǎn)發(fā)消息。然而，機會網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點資源有限。為了節(jié)省自身資源，節(jié)點普遍表現(xiàn)出自私性，這種自私行為嚴重影響到網(wǎng)絡(luò)的正常運行。為了鼓勵節(jié)點間的協(xié)作，抑制節(jié)點的自私行為，學者們提出很多關(guān)于激勵節(jié)點的策略。但是，現(xiàn)有的這些節(jié)點激勵策略主要考慮的是怎樣刺激自私節(jié)點相互合作，而沒有考慮到節(jié)點本身的資源狀況。當刺激節(jié)點頻繁的相互合作時，某些活躍的節(jié)點可能因為能量耗盡而死亡，影響網(wǎng)絡(luò)的生存性。為此，本文將節(jié)點自身屬性以及消息的屬

3、性考慮在內(nèi)，采用基于性價比的激勵策略，提出了TPS(Trade Pricing Strateg)算法。本文研究的主要內(nèi)容總結(jié)如下:
　　首先介紹了機會網(wǎng)絡(luò)的一些概念，在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用以及面臨的挑戰(zhàn)。然后描述了現(xiàn)在已有的一些針對節(jié)點自私行為的激勵算法，如基于信用的節(jié)點激勵算法、基于聲望的節(jié)點激勵算法和基于交易的激勵算法。在此基礎(chǔ)上，介紹了關(guān)于這些節(jié)點自私行為激勵算法的研究工作以及這三種激勵算法的優(yōu)缺點。對于這些激勵算法沒有考慮網(wǎng)絡(luò)

4、中各個因素對節(jié)點自私行為的影響，本文介紹了一種基于買賣模型的BIP(Bargaining based IncentiveProtocol)策略。然而，BIP策略在選擇中繼節(jié)點時沒有綜合考慮相遇概率和成交價格，因此，本文提出基于性價比來選擇下一跳節(jié)點的TPS算法。
　　當節(jié)點相遇時，更新雙方的轉(zhuǎn)發(fā)效用值，并根據(jù)對方的轉(zhuǎn)發(fā)效用列表來更新自身到其它節(jié)點的效用值。在嘗試消息的轉(zhuǎn)發(fā)時，節(jié)點首先比較自身到消息目的節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)效用值與對方節(jié)點到消

5、息目的節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)效用值，如果對方節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)效用值更大些，節(jié)點嘗試與對方交易。雙方節(jié)點結(jié)合自身的資源狀況以及消息的屬性分別對消息進行定價，如果發(fā)送方的出價大于接收方的要價，交易可以繼續(xù)進行，否則，交易失敗，節(jié)點嘗試下一個消息的轉(zhuǎn)發(fā)。在選擇消息的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點時，發(fā)送方會綜合考慮最終的成交價和接收方的轉(zhuǎn)發(fā)效用值，選出性價比高的節(jié)點作為消息的下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點。從而增加了消息交付的可能性，這種交易模型也有效地激勵了自私節(jié)點合作，同時可以解決因為節(jié)點盲目