無線自組織網(wǎng)絡(luò)合作增強技術(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)施的情況下進行有效的通信的需求，使得無線移動自組織網(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，極大地推動了對自組織網(wǎng)絡(luò)的研究。自組織網(wǎng)絡(luò)的每個節(jié)點可隨意移動，具有同等的地位和功能，既充當主機又充當路由器，當節(jié)點之間不在彼此的通信范圍內(nèi)時，可以借助其它中間節(jié)點中繼轉(zhuǎn)發(fā)來實現(xiàn)多跳通信。但是節(jié)點之間缺乏內(nèi)在的合作保證，即使存在很少的自私節(jié)點，也會嚴重影響自組織網(wǎng)絡(luò)的性

2、能。
　　本文面向存在噪音干擾的真實環(huán)境研究自組織網(wǎng)絡(luò)路由階段和數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)階段的合作增強技術(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)報文轉(zhuǎn)發(fā)階段的合作增強技術(shù)的研究進展和存在的問題。
　　為了使自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點參與路由選擇過程，且保證節(jié)點的策略都是報出其真實成本，通常采用基于VCG機制的報酬激勵算法。但是現(xiàn)

3、有的基于VCG機制的算法需要廣播所有的路徑信息，并且目的節(jié)點或者源節(jié)點需要存儲所有的拓撲信息和計算有效路徑，最低的路由信息負載也為0。為了解決路由信息負載高的問題，提出了SPOER機制，有效地將路由信息的路由信息負載降低。目的節(jié)點或者源節(jié)點并不搜集全部拓撲信息，而是僅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算任務(wù)分散到了自組織網(wǎng)絡(luò)中的每一個節(jié)點上，極大地降低了目的節(jié)點或者源節(jié)點的存儲信息和計算路徑壓力。
　　在

4、自組織網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)過程中，通常采用Watchdog技術(shù)監(jiān)測節(jié)點的數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)行為。現(xiàn)有的算法沒有充分考慮到真實環(huán)境中的噪音干擾情況，將由于噪音干擾造成的數(shù)據(jù)報文丟失等同于自私行為一樣處理，導(dǎo)致對節(jié)點信譽值的判定存在著誤判，無法給路由選擇提供準確的依據(jù)。本文提出了基于信譽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)生的傳輸錯誤和自私行為引起的報文丟失的情況，能將自私節(jié)點隔離出傳輸路徑，有效地增加報文

5、的成功投送率和收益，從而有效地增強自組織網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的合作。
　　為了激勵自私節(jié)點實施合作行為的動機，目前采用將節(jié)點需要的轉(zhuǎn)發(fā)幫助和提供的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)進行關(guān)聯(lián)，使節(jié)點在傳輸自身數(shù)據(jù)報文的時候，必須為其它節(jié)點提供轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。本文從自私節(jié)點對于制裁所帶來的損失的恐懼角度，而不是通常的回報角度來建立數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)階段的合作動機增強模型APFIPN。APFIPN將節(jié)點實施合作行為的收益與實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