基于互惠的機(jī)會網(wǎng)絡(luò)合作機(jī)制研究.pdf

1、機(jī)會網(wǎng)絡(luò)依靠節(jié)點移動帶來的相遇機(jī)會進(jìn)行通信，這就需要網(wǎng)絡(luò)中的中間節(jié)點進(jìn)行合作轉(zhuǎn)發(fā)才能保證消息成功送達(dá)到目的節(jié)點，因此，節(jié)點的合作程度對機(jī)會網(wǎng)絡(luò)的性能具有非常重要的影響。當(dāng)前對于機(jī)會網(wǎng)絡(luò)研究的一個默認(rèn)假設(shè)是：網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。然而，在現(xiàn)實應(yīng)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(luò)中部分節(jié)點會表現(xiàn)出自私性而不進(jìn)行消息的合作轉(zhuǎn)發(fā)，這樣將使得消息的成功傳送率

2、降低，網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲變大，進(jìn)而造成網(wǎng)絡(luò)性能大大降低。因此，如何促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點合作是機(jī)會網(wǎng)絡(luò)中一個迫切需要解決的問題。
　　本文首先介紹機(jī)會網(wǎng)絡(luò)的基本原理，以及當(dāng)前的研究進(jìn)展和面臨的挑戰(zhàn)，并詳細(xì)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(jī)會網(wǎng)絡(luò)中真實應(yīng)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(jié)合行為經(jīng)濟(jì)學(xué)中利他懲罰理論的相關(guān)研究內(nèi)容，提出一種基于利他懲罰的機(jī)會網(wǎng)絡(luò)合作機(jī)制（簡稱為AP機(jī)制），AP

3、機(jī)制通過利他懲罰節(jié)點對網(wǎng)絡(luò)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(luò)整體合作程度保持在一個較高的水平。為了驗證AP機(jī)制的有效性，本文使用ONE平臺進(jìn)行了仿真實驗，實驗結(jié)果表明：AP機(jī)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(dá)到網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點均為合作節(jié)點時候的水平。AP機(jī)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(luò)中所有節(jié)點均為合作節(jié)點的機(jī)制，AP機(jī)制中節(jié)點的平均相對剩余能量要明顯高于該機(jī)制。最后從獎勵節(jié)點參與網(wǎng)絡(luò)合作的角度，提出一種基于利他獎勵的機(jī)會網(wǎng)絡(luò)合作機(jī)制（簡稱AR機(jī)制）。AR機(jī)制通過給予積極參與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)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(jìn)而提高節(jié)點所攜帶消息在網(wǎng)絡(luò)中被轉(zhuǎn)發(fā)的優(yōu)先程度。為了驗證AR在機(jī)制激勵節(jié)點合作方面的有效性，本文進(jìn)行了仿真實驗并與Direct Delivery、PROPHET和TFT三種經(jīng)典方案進(jìn)行網(wǎng)