基于博弈论的移动社交网络数据转发激励算法.pdf

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1、小型微型计算机系统2014年7月第7期JournalofChineseComputerSystemsVO1．35NO．72014基于博弈论的移动社交网络数据转发激励算法曹怀虎，朱建明，郭树行(中央财经大学信息学院，北京100081)E—mail：chh@cufe．edu．cn摘要：移动社交网络节点间的数据转发是近年来研究者关注热点问题之一，由于自私节点的存在，阻碍了其进一步发展．本文提出了移动社交网络的数据转发拓扑模型，基于经济学的博弈理论，建立了数据转发博弈模型及博弈优化算法．并且从理论上证明博弈的最终将收敛于纳什均衡，也即

2、全局最优解．通过建立模拟移动社交网络对该算法进行了收敛性、数据转发请求／接受概率的仿真实验测试，结果表明该算法能够在20ms内收敛，请求／接受概率达到50％以上，表明该算法能够促进节点积极参与数据转发，具有较好的扩展性和鲁棒性．关键词：移动社交网络；数据转发；博弈论；激励算法中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000—1220(2014)07—1482-04MobileSocialNetworkDataForwardingIncentiveAlgorithmBasedonGameTheoryCAOHuai—hu，Z

3、HUJian—ming，GUOShu—hang(SchoolofInformation．CentralUniversityFinanceandEconomics，Beijing100081。China)Abstract：Dataforwardingbetweennodesinthemobilesocialnetworkisoneofhotissuesthattheresearchersfocusoninrecentyears，becauseofselfishnodes，thefurtherdevelopmentofdatafo

4、rwardingishamperedinthemobilesocialnetwork．Thedatafor—wardingtopologymodelispresentedinthispaper，theincentivegamemodelanddistributeddataforwardingalgorithmbasedonthegametheoryofeconomicsaleputforward。anditistheoreticallyprovedthatthegamewilleventuallyconvergetotheNa

5、shequilibri—um。namelytheglobaloptimalsolution．Throughtheestablishmentofsimulatedmobilesocialnetwork，convergenceanddatafor-wardingrequest／acceptprobabilityofthealgorithmaretested，theresultsshowthatthealgorithmCallconvergencewithin20ms。andrequest／acceptanceprobability

6、ishigherthan50％，Callpromotenodetoactivelyparticipateindataforwarding，hasgoodscalabilityandrobus协ess．Keywords：mobilesocialnetwork；dataforwarding；gametheory；incentivealgorithm1引言(如传感器网络、Adhoc网络等)，因为社交网络中的移动设备始终是由人来操控的，随时可以改变策略，具有极强的主观性和社会性，因此，人的行为将决定数据转发的性能．为随着智能手机、车载

7、终端等移动设备的普及以及传感技术的应用，使用移动终端设备来访问社交网络逐渐成为主流．移动社交网络数据转发(MobileSocialNetworksDataFor-warding)被视为一种新的有效降低时延或者促进数据分发的方法，这种数据分发不仅仅依赖于基站的宽带连接，也使用移动节点之间彼此接近所产生的直接连接．2J．如图1所示，各种移动设备通过不同的接人方式，如手机用户可能通过3G基站接人，Pad、Tablet、笔记本电脑可能更多的是通过WiFi接人，他们之间形成了一个底层移动混合通信网络，同时这些移动设备之问还可以通过WI-

8、FIDirect、Zigbee、蓝牙等短距离通信协议直接连接．通过运行授权的客户端软件，在底层移动混合通信网络的基础上，形成虚拟社交网络(VirtualSocial图1移动社交网络数据转发拓扑模型Fig．1DataforwardingtopologymodelNetwork)