基于重復(fù)博弈的機會網(wǎng)絡(luò)路由算法研究

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1、分類號TP393密級公開UDC004.7學(xué)位論文編號D-10617-308-(2016)-01134重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文中文題目基于重復(fù)博弈的機會網(wǎng)絡(luò)路由算法研究英文題目AStudyonRoutingAlgorithmsforOpportunisticNetworksBasedonRepeatedGame學(xué)號S130101159姓名譚永銀學(xué)位類別工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)信息與通信工程指導(dǎo)教師任智教授完成日期2016年06月08日獨創(chuàng)性聲明；本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究王作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加Ｗ標

2、注和致謝的地方外，論文中不包含他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得重慶郵電大學(xué)或巧偵單仿約學(xué)位或證書而使用過的材料一。與我同工作的人員對本文研究做出的貢獻均已在論文中作了明確的說明并致ｔｉＵ射意。作者簽名；＾堂雜令良曰期：年始月Ｄ拆學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人完全了解重慶郵電大學(xué)有權(quán)保留、使用學(xué)位論文紙＿＿質(zhì)版和電子版的規(guī)定，即學(xué)校有權(quán)向國家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文，允許論文被查閱和借閱等。本人授權(quán)慶郵電大學(xué)可１＾—重心公布本學(xué)仿論義的含部或部令內(nèi)容．可編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫或信息系統(tǒng)進行檢索、分析或評價，可

3、Ｗ采用影印、縮印、掃描或拷貝等復(fù)制手段保存、匯編本學(xué)位論文。（注：保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書。）作者簽名：本隹導(dǎo)師簽名巧：日期／■＾Ｄ占：心年月日日期；已巧／ＶＯｆ年６月＾日重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要機會網(wǎng)絡(luò)是一種不需要在源節(jié)點和目的節(jié)點之間存在完整路徑，利用節(jié)點移動帶來的相遇機會實現(xiàn)通信的時延和分裂可容忍的無線自組織網(wǎng)絡(luò)。由于機會網(wǎng)絡(luò)能夠在較為苛刻的環(huán)境下進行通信，因此被廣泛應(yīng)用于車載通信、深空通信和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。機會網(wǎng)絡(luò)的路由主要依靠移動節(jié)點間的合作、以“存儲-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)”數(shù)據(jù)的模式進行。目前，針對機會

4、網(wǎng)絡(luò)的研究主要假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點具有良好的協(xié)作性，節(jié)點可以不計成本地為網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點服務(wù)。然而，在真實的應(yīng)用場景中，由于自身資源受限，節(jié)點會表現(xiàn)自私性，拒絕無償為其它節(jié)點提供路由和消息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。這種自私行為使得傳統(tǒng)的機會網(wǎng)絡(luò)路由機制無法正常工作，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能退化。因此，設(shè)計一種包含自私節(jié)點檢測算法的可靠的路由算法，準確地檢測出自私節(jié)點，使得節(jié)點在進行路由選擇時避開自私節(jié)點，以促使消息成功轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點；以及設(shè)計合理的懲罰和激勵機制，促進節(jié)點積極參與消息轉(zhuǎn)發(fā)過程是本文研究的核心內(nèi)容。首先，本文簡要介紹課題背景知識以及機會網(wǎng)絡(luò)的基本概念、轉(zhuǎn)發(fā)原理、特點并

5、分析節(jié)點的自私行為，對現(xiàn)有的含自私節(jié)點的機會網(wǎng)絡(luò)自私節(jié)點檢測算法以及基于重復(fù)博弈的機會網(wǎng)絡(luò)路由算法進行了分類，并選取若干典型算法進行了詳細闡述。然后，針對現(xiàn)有機會網(wǎng)絡(luò)路由算法在數(shù)據(jù)分組碰撞、節(jié)點脫離通信范圍時自私節(jié)點檢測不準確和信譽值閾值未能準確設(shè)置導(dǎo)致吞吐量小、控制開銷大的問題，提出了一種可靠的含自私節(jié)點的機會網(wǎng)絡(luò)路由算法—RRA-ONSN(ReliableRoutingAlgorithmforOpportunisticNetworkswithSelfishNodes)。RRA-ONSN包含我們提出的可靠的機會網(wǎng)絡(luò)自私節(jié)點檢測算法—RSND(R

6、eliableSelfishNodeDetectionAlgorithmforOpportunisticNetworks)。RSND算法通過采用錯幀解析、脫離判斷、概率定性和拓展旁聽4種新機制，消除數(shù)據(jù)分組碰撞和節(jié)點脫離通信范圍對節(jié)點自私性檢測的影響，同時避免了節(jié)點信譽值閾值難以準確設(shè)置的問題。RRA-ONSN能提高自私節(jié)點檢測準確率和網(wǎng)絡(luò)吞吐量、降低控制開銷。I重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要接著，針對基于Reputation算法存在激勵效果不佳和基于博弈算法存在懲罰力度單一無法對自私節(jié)點形成足夠的震懾的問題，本文提出一種基于重復(fù)博弈的機會網(wǎng)絡(luò)高吞

7、吐量路由算法—RGHR(RepeatedGame-basedandHigh-throughputRoutingforOpportunisticNetworks,RGHR)。RGHR算法通過建立重復(fù)博弈模型，設(shè)計合理的懲罰機制和激勵機制，迫使自私節(jié)點改變博弈策略，促進節(jié)點積極參與數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，提高消息交互率和吞吐量，降低消息傳輸時延。最后，對全文進行總結(jié)，并對含自私節(jié)點的機會網(wǎng)絡(luò)路由算法和基于博弈論的機會網(wǎng)絡(luò)路由算法的未來進行了展望，并給出了下一步研究工作的方向。關(guān)鍵詞：機會網(wǎng)絡(luò)，自私節(jié)點，檢測算法，重復(fù)博弈，路由算法II重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文Ab

8、stractAbstractOpportunisticNetworksareakindofdelayanddivisiontolerab