基于博弈理论的移动自组网激励机制研究
2014-08-07闻英友赵博赵宏
通信学报 2014年4期
闻英友,赵博,赵宏
(1.东北大学 医学影像计算教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110819;2.东软集团研究院,辽宁 沈阳 110719)
1 引言
移动自组网是由一组带有无线收发装置的移动节点组成的无须固定基础设施支持的临时性通信网络,节点之间的通信通过无线信道、中继节点的多跳转发来完成,网络的可用性直接依赖于节点无偿与他人协作的意愿及其协作程度,因此节点间的协作至关重要。目前的移动自组网是基于节点合作这一基本假设的,然而这种假设在实际的网络环境中并不一定成立,特别是当网络节点属于多个不同组织的时候。网络节点由于受到自身处理能力、存储空间、电池容量等各种资源的限制,其行为呈现出一定的理性化趋势:为了追求自身利益最大化,节点在使用网络资源的同时,拒绝耗费自身有限的能量为他人提供服务,这势必会影响到网络正常的路由和数据转发功能[1]。与恶意节点不同,自私节点并不是主动、直接破坏网络的正常运行,因为主动、直接破坏将会消耗大量的能量,但节点自私性的影响却是不可忽视的,研究表明,即便存在着小部分的自私节点(10%~40%),也将导致网络吞吐性能的显著下降(16%~32%)[2]。因此,如何有效地激励节点的协作行为,从而保障自组网的可用性及整体网络性能,是当前移动自组网研究领域面临的重大挑战之一。
针对上述问题,在假设节点理性的基础上,提出了一种有效的惩罚策略,并利用重复博弈模型对网络节点的协作过程进行了分析,得出了激励一致性条件,在此条件下,节点将迫于惩戒策略的威慑而自愿采取合作行为。……
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