基于節(jié)點自私行為的機會網(wǎng)絡(luò)協(xié)同傳輸性能分析與最優(yōu)控制研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展和具有短距離通信能力的智能設(shè)備的普及，機會網(wǎng)絡(luò)逐漸成為研究熱點。在機會網(wǎng)絡(luò)中，由于網(wǎng)絡(luò)鏈接時斷時續(xù)、網(wǎng)絡(luò)鏈接持續(xù)時間短、網(wǎng)絡(luò)拓撲動態(tài)變化，源節(jié)點和目的節(jié)點之間往往不存在可靠的通信鏈路。為了克服網(wǎng)絡(luò)分割的問題，機會網(wǎng)絡(luò)引入了“存儲-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)”(Store-Carry-Forward)的信息傳輸方式，利用節(jié)點間的協(xié)同實現(xiàn)信息傳輸。實際上，節(jié)點往往表現(xiàn)出自私行為，不愿意作為中繼節(jié)點傳輸信息，使得機會網(wǎng)絡(luò)協(xié)同傳輸面臨諸多

2、挑戰(zhàn)。本文結(jié)合目前最新研究成果，使用馬爾可夫過程、傳染病模型及最優(yōu)控制等相關(guān)理論，結(jié)合概率社會關(guān)系，探討了興趣轉(zhuǎn)換、丟棄、能量受限等節(jié)點自私行為對機會網(wǎng)絡(luò)協(xié)同傳輸性能的影響，給出了基于節(jié)點自私行為的最優(yōu)控制方法。本文的主要工作包括以下幾個方面：
　　借鑒復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的傳染病模型，提出了基于興趣轉(zhuǎn)換、丟棄等節(jié)點自私行為的協(xié)同傳輸性能理論分析模型。進一步，提出了基于能量受限和概率社會關(guān)系的協(xié)同傳輸性能分析模型。使用機會網(wǎng)絡(luò)環(huán)境仿真平臺對

3、模型的準確性進行了驗證。分析表明上述節(jié)點自私行為對協(xié)同傳輸性能有重要影響，其影響程度和概率社會關(guān)系相關(guān)。因此，有必要結(jié)合概率社會關(guān)系和節(jié)點自私行為研究能量受限條件下的最優(yōu)控制問題。
　　進一步，基于四要素法描述了基于節(jié)點自私行為和概率社會關(guān)系的機會網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)控制問題。使用龐特里亞金極大值定理求解該問題的最優(yōu)發(fā)送策略，發(fā)現(xiàn)最優(yōu)策略服從閾值策略。為了驗證最優(yōu)策略的優(yōu)越性，設(shè)計了一種最優(yōu)靜態(tài)策略，對比發(fā)現(xiàn)，最優(yōu)策略優(yōu)于最優(yōu)靜態(tài)策略。研究發(fā)