基于互惠的機會網(wǎng)絡合作機制研究.pdf

1、機會網(wǎng)絡依靠節(jié)點移動帶來的相遇機會進行通信，這就需要網(wǎng)絡中的中間節(jié)點進行合作轉發(fā)才能保證消息成功送達到目的節(jié)點，因此，節(jié)點的合作程度對機會網(wǎng)絡的性能具有非常重要的影響。當前對于機會網(wǎng)絡研究的一個默認假設是：網(wǎng)絡中的所有節(jié)點都是合作節(jié)點，自愿且無條件的對其他節(jié)點的消息進行轉發(fā)。然而，在現(xiàn)實應用場景中，節(jié)點的緩存、電量等資源有限，并且可能具有偏好性等社會屬性，所以網(wǎng)絡中部分節(jié)點會表現(xiàn)出自私性而不進行消息的合作轉發(fā)，這樣將使得消息的成功傳送率

2、降低，網(wǎng)絡傳輸延遲變大，進而造成網(wǎng)絡性能大大降低。因此，如何促進網(wǎng)絡中節(jié)點合作是機會網(wǎng)絡中一個迫切需要解決的問題。
　　本文首先介紹機會網(wǎng)絡的基本原理，以及當前的研究進展和面臨的挑戰(zhàn)，并詳細分析已有的激勵自私節(jié)點合作策略的優(yōu)缺點。然后針對機會網(wǎng)絡中真實應用場景中節(jié)點所具有的社會屬性，研究節(jié)點的行為特性，分析節(jié)點不合作的原因，并結合行為經(jīng)濟學中利他懲罰理論的相關研究內容，提出一種基于利他懲罰的機會網(wǎng)絡合作機制（簡稱為AP機制），AP

3、機制通過利他懲罰節(jié)點對網(wǎng)絡中自私節(jié)點不合作行為的懲罰作用，能夠有效的抑制節(jié)點的自私行為，提高節(jié)點的合作概率，使得網(wǎng)絡整體合作程度保持在一個較高的水平。為了驗證AP機制的有效性，本文使用ONE平臺進行了仿真實驗，實驗結果表明：AP機制在單副本路由和多副本路由模式下均能有效提高消息的成功交付率，特別是在單副本路由模式下，消息交付率提高的更為顯著，基本達到網(wǎng)絡中所有節(jié)點均為合作節(jié)點時候的水平。AP機制還能夠在一定程度上減小節(jié)點的能量損耗，相比

4、于網(wǎng)絡中所有節(jié)點均為合作節(jié)點的機制，AP機制中節(jié)點的平均相對剩余能量要明顯高于該機制。最后從獎勵節(jié)點參與網(wǎng)絡合作的角度，提出一種基于利他獎勵的機會網(wǎng)絡合作機制（簡稱AR機制）。AR機制通過給予積極參與網(wǎng)絡服務的節(jié)點一定量的獎勵得分，提高節(jié)點的優(yōu)先級排名，進而提高節(jié)點所攜帶消息在網(wǎng)絡中被轉發(fā)的優(yōu)先程度。為了驗證AR在機制激勵節(jié)點合作方面的有效性，本文進行了仿真實驗并與Direct Delivery、PROPHET和TFT三種經(jīng)典方案進行網(wǎng)