【摘 要】
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机会网络是由传统无线自组织网络演化而来的,在机会网络中,源和目的节点之间不需要建立完整的路由,而是依靠“存储-携带-转发”的通信方式将数据从源传输到目的节点。机会网络凭借其独特的通信方式使其可用于野外救援、偏远山区通信等场景。但随着机会网络的发展,当节点设备由人类持有时,节点从而具备社会性,因此这类网络也被称为机会社会网络。首先,本文对机会社会网络的研究背景、通信方式以及特点进行简要介绍。在描述节
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机会网络是由传统无线自组织网络演化而来的,在机会网络中,源和目的节点之间不需要建立完整的路由,而是依靠“存储-携带-转发”的通信方式将数据从源传输到目的节点。机会网络凭借其独特的通信方式使其可用于野外救援、偏远山区通信等场景。但随着机会网络的发展,当节点设备由人类持有时,节点从而具备社会性,因此这类网络也被称为机会社会网络。首先,本文对机会社会网络的研究背景、通信方式以及特点进行简要介绍。在描述节点自私行为对网络性能带来的弊端时,引入博弈论的相关知识。并且对基于博弈的机会网络路由协议进行分类叙述,同时分析当前结合博弈的机会社会网络路由协议所面临的挑战。然后,通过对现有结合博弈的机会社会网络路由协议IAR-GT深入研究,发现该协议存在以下三个问题:网络财富分布不均匀致使弱社会关系的节点退网、剩余生存时间较小的消息传输成功率较低、节点交互过程存在冗余开销。针对上述问题,设计一种基于财富均衡的机会社会网络路由协议(Routing for Opportunistic Social Networks Based on Wealth Balance,ROWB)。该协议采用基于财富均衡的机制、改进的博弈机制和基于消息融合的交互机制三种策略,提高了消息到达成功率和网络吞吐量,降低了网络的控制开销和平均端到端时延。接着,针对IAR_GT协议进一步研究,发现该协议存在以下问题:当一条路径上存在中继节点丢失消息,使得此路径上所有合作节点均得不到虚拟货币,导致网络缺乏公平性;源节点产生过多的消息副本而导致其虚拟货币迅速耗尽;买卖双方博弈成功率较低。针对上述问题,提出一种基于惩罚的机会社会网络路由协议(Penalty Based Opportunity Social Network Routing Protocol,POSN)。该协议通过惩罚丢失消息的节点和源节点来补偿路径上合作节点的损失,提高了网络的公平性;在不影响消息到达成功率的前提下,给源节点设置最大消息副本数,并且对多副本传输机制进行优化,有效地减少了网络的控制开销;通过对下一跳节点选择策略的优化,提高了节点双方的博弈成功率,同时降低了平均端到端时延。最后,总结全文主要工作,分析结合博弈的机会社会网络路由协议面临的挑战,并且对其未来发展趋势进行展望。
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