无线移动网络节点发包概率的演化博弈模型-论文.pdf

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1、第40卷第6期计算机工程2014年6月V_01．40NO．6ComputerEngineeringJune2014-移动互联与通信技术·文章编号：1000·3428(2014)06—0025-04文献标识码：A中图分类号：TP393无线移动网络节点发包概率的演化博弈模型毛剑琳，向凤红，付丽霞，郭宁，段绍米(昆明理工大学信息工程与自动化学院，昆明650500)摘要：针对大规模无线移动网络中节点对信道资源的群体性随机博弈问题，在载波侦听多路访问／冲突避免(CSMA／CA)的机制下，建立一种节点发包概率的演化博弈模型。考虑节点成功发送数据包的收益、监听、退避和冲突等成本因素，给出并证明该模

2、型的演化稳定策略(ESS)，推导节点发包概率演化的复制动态方程。数值仿真结果表明，该模型能提供更强的ESS，保证在多个移动节点干扰时演化稳定点的鲁棒性。关键词：载波侦听多路访问／冲突避免；发包概率；演化博弈；演化稳定策略；复制动态EvolutionaryGameModelforProbabilityofSendingPacketsatNodesinWirelessMobileNetworkMAoJian-lin，XIANGFeng-hong，FULi—xia，GUONing，DUANShao—mi(SchoolofInformationEngineeringandAutomation

3、，KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650500，China)[Abstract]Channelresourceallocationbetweennodesinwirelessmobilenetworkisarandomgameproblemofbigpopulation．Anevolutionarygamemodelisbuilt，wheretheprofitofsuccesssendingpacketandthecostofoverhearing／backoff／collisionareconsidered．TheEvo

4、lutionaryStableStrategy(ESS)isdiscussedandproved，andthereplicatordynamicsofMACcompetitionevolvingisgiven．NumericalsimulationresultshowsthatthemodelcanprovidestrongerevolutionarystablepointconceptESS，itassurestherobustnessofevolutionarystablepointbetweenmultidisturbingmobilenodes．[Keywords]Carri

5、erSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance(CSMA／CA)；probabilityofsendingpackets；evolutionarygame；EvolutionaryStableStrategy(ESS)；replicatordynamicsDOI：10．3969／j．issn．1000—3428．2014．06．007StableStrategy，ESS)；应用演化博弈动态可得到更一般性的1概述收敛理论和稳定结果。研究人员已将演化博弈方法应用在在无线移动自组织网络中，MAC层协议定义了无线通数据包中继转发。J、节点信任机制J、用

6、户网络关联算法L5J、信资源的分配方案，是无线资源分配研究的重要切入点和移动通信网络的动态服务选择和带宽分配I等问题中。关注点。载波侦听多路访问／冲突避免、CarrierSenseMultiple本文以协议优化研究为目的，在CSMA／CA机制的基AccesswithCollisionAvoidance，CSMA／CA)是目前广泛应础上，对节点发包概率建立演化博弈模型。用的无线网络MAC层协议的核心机制，支持多个用户共享2相关工作无线通信资源。然而，在共享资源分配时，随着节点选择策略的智能程度越来越高，节点策略随时间的演化分析及以非完全合作博弈理论为工具，文献【7]提出基于博弈群体表现

7、成为一个重要的研究问题。论的AdHoc网络MAC信道竞争策略。文献[8]对单跳网络博弈理论是分析和优化竞争接入协议性能、解决共享的饱和状态进行研究，以节点的发包概率建立效用函数，资源分配的有效数学工具，被广泛应用于MAC层相关的资并兼顾网络吞吐量进行优化研究。文献【9】将信道竞争过程源分配问题_J。J。演化博弈理论关注混合策略及应用这些混建模为非完全信息动态博弈，并与无线传感器网络S-MAC合策略的决策群体，研究不同决策个体随时间推移时的互相结合，求得纳什