基于议价博弈的机会网络路由算法研究

来源 :重庆邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenchendewei
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机会网络是一种在军事、灾难救助及偏远野外地区等领域有着广泛应用的时延和分裂可容忍的无线自组织网络。其网络节点之间不一定存在完整的端到端链路,通过节点移动带来的相遇机会进行通信,以“存储-携带-转发”的路由方式实现数据传输。近年来,研究基于博弈论的机会网络路由算法已经成为机会网络研究领域的重点方向之一。本文首先简要介绍机会网络研究背景及其概述,对当前基于博弈论的机会网络路由算法进行了分类,并选取若干典型算法进行详细分析。接着在对基于议价博弈的机会网络路由算法研究基础上提出两种高效路由算法LPR-DS和RSON,并对改进算法进行详细阐述与分析。针对当前机会网络中,基于议价博弈的概率路由算法存在的SV交换机制含有冗余的控制分组、消息交易过程有冗余交互以及节点投递概率信息由专门的数据结构存储和传送,带来额外的通信开销等问题,提出一种基于投递概率SV捎带的机会网络低开销概率路由算法——LPR-DS(Low-overhead Probabilistic Routing Based on Delivery Probabilities Piggybacked by SV for Opportunistic Networks)。通过设计改进的SV交换机制,在节点相遇后的控制消息交互阶段取消一个SV消息和一个Request消息的交互,剔除现有消息交易过程中存在的冗余操作以减少博弈次数,并提出采用基于SV的投递概率捎带机制,最终达到降低开销和提升吞吐量的目的。针对基于议价博弈的典型路由算法GSCP在买卖双方交易完成后,卖方节点清算交易时需要向第三方结算中心CCC(credit clearance center)支付少量的交易费导致网络中虚拟货币总量不断减少影响购买力的问题;买方节点向卖方节点请求消息时没有区别对待价值量大小不同的消息可能导致高价值量消息的投递时延增大的问题;以及节点执行缓存管理策略时可能删除对方节点的请求消息导致无效的开销和时延等问题,本文提出一种基于补贴的机会网络路由算法——RSON(Routing Based on Subsidy for Opportunistic Networks)。通过在清算交易时对买方节点补贴虚拟货币,从而解决由于向卖方节点收取交易费导致的网络中虚拟货币总量减少的问题,对节点的分组请求矢量按照其价值量大小进行排序后再进行分组请求,并且改进节点的拥塞丢弃策略,从而提高吞吐量,降低消息传输时延,促进网络性能的提升。最后,总结本文工作,给出将议价博弈引入到机会网络研究领域所面临的挑战,并提出对其未来发展方向的展望。
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