無線自組織網(wǎng)絡(luò)合作增強(qiáng)技術(shù)研究.pdf

1、無線通信技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用以及對于在不能利用或不便利用固定網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的情況下進(jìn)行有效的通信的需求，使得無線移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)在軍用和民用等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越引起人們的重視，極大地推動(dòng)了對自組織網(wǎng)絡(luò)的研究。自組織網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)可隨意移動(dòng)，具有同等的地位和功能，既充當(dāng)主機(jī)又充當(dāng)路由器，當(dāng)節(jié)點(diǎn)之間不在彼此的通信范圍內(nèi)時(shí)，可以借助其它中間節(jié)點(diǎn)中繼轉(zhuǎn)發(fā)來實(shí)現(xiàn)多跳通信。但是節(jié)點(diǎn)之間缺乏內(nèi)在的合作保證，即使存在很少的自私節(jié)點(diǎn)，也會嚴(yán)重影響自組織網(wǎng)絡(luò)的性

2、能。
　　本文面向存在噪音干擾的真實(shí)環(huán)境研究自組織網(wǎng)絡(luò)路由階段和數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)階段的合作增強(qiáng)技術(shù)。本文首先介紹了自組織網(wǎng)絡(luò)的起源、發(fā)展過程、特點(diǎn)和應(yīng)用，以及脆弱性分析和安全策略。接著深入地對自私行為進(jìn)行了分析。然后深入地研究和對比了自組織網(wǎng)絡(luò)路由階段和數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)階段的合作增強(qiáng)技術(shù)的研究進(jìn)展和存在的問題。
　　為了使自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)參與路由選擇過程，且保證節(jié)點(diǎn)的策略都是報(bào)出其真實(shí)成本，通常采用基于VCG機(jī)制的報(bào)酬激勵(lì)算法。但是現(xiàn)

3、有的基于VCG機(jī)制的算法需要廣播所有的路徑信息，并且目的節(jié)點(diǎn)或者源節(jié)點(diǎn)需要存儲所有的拓?fù)湫畔⒑陀?jì)算有效路徑，最低的路由信息負(fù)載也為0。為了解決路由信息負(fù)載高的問題，提出了SPOER機(jī)制，有效地將路由信息的路由信息負(fù)載降低。目的節(jié)點(diǎn)或者源節(jié)點(diǎn)并不搜集全部拓?fù)湫畔ⅲ莾H獲得最短的消耗有效路徑及相應(yīng)的替代路徑，將有效路徑的存儲和計(jì)算任務(wù)分散到了自組織網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，極大地降低了目的節(jié)點(diǎn)或者源節(jié)點(diǎn)的存儲信息和計(jì)算路徑壓力。
　　在

4、自組織網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)過程中，通常采用Watchdog技術(shù)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)行為?，F(xiàn)有的算法沒有充分考慮到真實(shí)環(huán)境中的噪音干擾情況，將由于噪音干擾造成的數(shù)據(jù)報(bào)文丟失等同于自私行為一樣處理，導(dǎo)致對節(jié)點(diǎn)信譽(yù)值的判定存在著誤判，無法給路由選擇提供準(zhǔn)確的依據(jù)。本文提出了基于信譽(yù)的自私行為檢測及響應(yīng)技術(shù)DRSPD，能夠有效地區(qū)分出由于噪音干擾原因?qū)е碌呐既话l(fā)生的傳輸錯(cuò)誤和自私行為引起的報(bào)文丟失的情況，能將自私節(jié)點(diǎn)隔離出傳輸路徑，有效地增加報(bào)文

5、的成功投送率和收益，從而有效地增強(qiáng)自組織網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的合作。
　　為了激勵(lì)自私節(jié)點(diǎn)實(shí)施合作行為的動(dòng)機(jī)，目前采用將節(jié)點(diǎn)需要的轉(zhuǎn)發(fā)幫助和提供的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，使節(jié)點(diǎn)在傳輸自身數(shù)據(jù)報(bào)文的時(shí)候，必須為其它節(jié)點(diǎn)提供轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。本文從自私節(jié)點(diǎn)對于制裁所帶來的損失的恐懼角度，而不是通常的回報(bào)角度來建立數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)階段的合作動(dòng)機(jī)增強(qiáng)模型APFIPN。APFIPN將節(jié)點(diǎn)實(shí)施合作行為的收益與實(shí)施自私行為后的制裁損失相關(guān)聯(lián)，有效地震懾了自私行為。并且通過