无线Ad hoc网络信任机制研究

admin · 发表于 2022-9-23 19:26:56

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无线Ad hoc网络是一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个临时性自治网络系统。网络中的每个节点既是主机又是路由器，所有的网络功能（路由和分组转发）需要依靠节点间的相互合作来实现。然而考虑到能量和宽带有限等因素，某些节点为了节约自身资源而拒绝为其他节点转发分组，这些节点称为自私节点。自私节点的存在会严重影响网络正常的路由和数据转发功能，导致网络性能下降。因此保障节点间的合作性成为移动Ad hoc网络基本的需求。针对节点的自私行为，本文利用基于博弈论的信任机制，对Ad Hoc网络中自私节点的协作性进行了分析和研究。其主要工作及成果包括以下几个方面：（一）分析了自私节点产生自私行为的原因，指出目前移动Ad hoc网络中节点的自私行为主要表现形式分为两类：仅丢弃数据包的行为和不参与路由服务的行为。研究了节点拒绝为其它节点转发数据包及路由包的自私行为对整个网络的分组投递率带来的影响。（二）结合无线Ad Hoc网络及自私节点的特性，在对节点理性假设的基础上建立了节点间的博弈模型。对不同激励策略下节点间重复博弈的纳什均衡形成条件进行了分析和比较。（三）针对数据转发阶段的自私行为在对已有方案改进的基础上，提出了一种新的节点协作激励方案。该方案主要解决了网络中存在分组碰撞和干扰的条件下，协作节点被误认为自私节点时会触发节点的报复行为，并最终可能降低网络吞吐量的题目。文中对该方案的纳什均衡产生条件进行了分析，并利用网络仿真工具对方案进行了仿真实验。（四）针对路由寻路阶段的自私行为中现有的自私节点检测和激励机制主要针对数据传输阶段，不能适应寻路阶段的特点，引入了一种适用于按需路由协议寻路阶段的节点激励机制，通过混合策略纳什均衡的分析得出理想的转发概率。仿真结果表明通过合理设置参数，该机制下网络的连通率和分组投递率与节点全部保持合作时相接近，同时又可以避免寻路过程中的广播包数目随节点数增多而急剧增长的情况，抑制了广播风暴的产生。

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