基于博弈论移动ad+hoc网络节点合作策略研究

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1、IUlIMlllllMlllllUlLlllllHlUlY2411774DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterResearchonMobileAdHocNetworkNodeCooperationStrategyBasedonGameTheoryCandidate：ZhangJianAdvisor：Prof．HeXiongxiongCollegeofInformationEngineerin

2、gZhejiangUniversityofTechnologyMarch2013浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：张使日期：2ID房年D--J习形日学位论文版权使用授权书

3、本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。／2、不保密瓯(请在以上相应方框内打“巾)作者签名：冰使翩签名：呵蛾let,苴+q：幻侈年厂月场曰let期：为J弓年厂月乙宫H浙江工业大学硕士学位论文基于博弈论的移动AdHoo网络节

4、点合作策略研究摘要移动AdHoc网络是一种由带有收发装置的移动节点组成的多跳的自组织无线网络，网络中的节点既是终端又是路由器，网络的通信是基于所有节点都愿意为其他节点转发路由信息的假设下完成的。然而，在实际的AdHoc网络中，节点由于受到自身资源的限制，在转发数据的时候存在自身能耗和整个网络能耗之间的冲突，某些节点为了降低自身能耗而拒绝转发数据进而导致链路的中断以及整体能耗的增加。因此，设计一个安全高效的节点合作策略是解决网络内部自私节点不合作行为的有效方法。本文针对移动AdHoc网络中存在的节点

5、自私性问题，在了解国内外相关研究的基础上，以移动AdHoc网络节点合作策略为背景，将博弈论理论知识与网络节点合作策略相结合，通过抑制节点的自私行为，促使节点诚实合作，提高网络的性能。本文的主要工作和成果如下：1．分析了移动AdHoc网络所面临的安全问题，具体研究了AdHoc网络中自私性节点的表现，产生原因及分类情况，最后对自私节点对整个网络性的性能所产生的影响进行了模拟仿真实验研究分析。2．针对节点的自私性特点，结合博弈论提出了节点合作的囚徒困境模型，并从单次博弈发展到重复博弈过程，且提出了一种对

6、于自私节点的有效的惩罚措施，将节点的长期效益与节点的当前行为结合在一起，引导节点积极合作，改善网络性能，最后给出了AdHoc网络节点重复囚徒困境博弈算法的流程以及相应的仿真分析。3．针对移动AdHoc网络的现实应用情况，在“以牙还牙”策略TFT(Tit．for-tat)的基础上，提出了一种改进的容错性的FTTFT策略(Fault—tolerantTit—for．tat)，并验证了该策略可以在一定程度上避免因网络故障而产生的影响，并且可以在故障发生一段时间后重新达到稳定的合作状态。仿真结果表明，FT

7、TFT策略能够有效地抑制节点的自私行为，促使节点达成稳定合作。关键字：移动AdHoc网络，路由协议，自私节点，重复囚徒困境博弈，TFT策略浙江工业大学硕士学位论文RESEARCHoNMoBILEADHOCNETWoRKNODECoOPERATIONSTRATEGYBASEDONGAMETHEoRYABSTRACTMobileAdHocNetworksisamulti—hopself-organizingwirelessnetworkcomposedofmobilenodesequippedwith

8、thetransceiversandreceivers，bothterminalnodesinthenetworkareroutersandterminals，andthenetworkcommunicationisbasedonallthenodesarewillingtoforwardroutinginformationtoothernodes．However,intheactualAdHocnetwork，duetotherestrictionsofitsownresourc