自私性机会网络中的节点激励策略研究

机会网络中的节点由于自身资源受限,在转发消息时具有自私性。为了激励节点相互合作,已经提出的激励策略用虚拟货币激励自私节点转发消息,但存在虚拟货币不足和虚假报价的问题。为解决上述问题,提出一种基于可透支虚拟货币机制的节点激励策略。该策略设计了可透支的虚拟货币机制,以节点消息转发能力作为货币透支担保来解决虚拟货币不足的问题;策略中的交易机制保持资源状态和财富状态公开,如果消息交易无法一次完成,交易双方将根据对方的资源状态和财富状态友好地进行二次议价来抑制节点虚假报价的问题。仿真实验验证了该策略中节点激励机制的有效性以及可透支虚拟货币机制的有效性,并证明该策略有效地抑制了节点的虚假报价现象。     

移动对等网络中讨价还价动态博弈的激励策略

内容由于移动对等网络的自组织、开放性以及节点资源受限等特点,一些节点表现出其自私性或恶意性。针对该问题,给出了一种基于讨价还价动态博弈的节点激励策略DGBIS(incentive strategy based on dynamic game of bargaining in mobile P2P network)。该激励策略采用虚拟货币的支付方式,节点先根据其拥有的虚拟货币量、自身资源状态和消息属性对每次消息转发进行估价,然后交易双方基于估价通过三次讨价还价动态博弈以合理的报价进行交易。通过博弈分析给出了DGBIS策略的纳什均衡解,使理性的自私节点为最大化其自身利益而积极参与消息转发合作,同时能抑制恶意节点的虚假报价。分析与实验结果表明,该激励策略能提高整个系统的消息转发成功率,降低系统的能量消耗,达到了预期的设计目标。     

机会网络中节点自私行为的研究综述

随着科技的进步与发展,移动联网设备的全面普及,人们对网络的快速化、稳定性和覆盖率的要求越来越高。机会网络作为未来多网络融合的补充,能够在恶劣的环境下工作,对网络的优化起到重要作用。机会网络中现有的大多数路由策略都是建立在节点间完全合作的基础上,然而,由于节点资源有限以及各自的偏好性等,中继节点很容易表现出自私的一面,诸如拒绝参加数据转发、丢弃转发信息等。因此,如何降低节点自私行为对网络性能的影响已然成为现在研究的热点。首先介绍了自私节点的产生、检测以及其对网络性能的影响,分析了节点自私行为的研究对机会网络的重要性。然后,阐述了现有的三类激励方案,对每类方案中典型的激励策略进行详细介绍,并分析了每个策略的优缺点。最后,对三类方案进行了比较,并对未来的研究方向提出了建议和展望。     

机会网络自私节点的Bertrand博弈与激励机制研究

在真实的网络环境中,很多节点可能是自私的,它们不愿意牺牲自己的资源为其他节点转发消息。针对这种情况,提出一种基于博弈论的激励机制,可以激励节点与其他节点相互合作。该机制为二阶段激励,激励节点接收消息以协助其他节点转发,同时激励节点转发更多的消息。把源节点与中继节点之间的竞争与合作模型化为Bertrand（伯特兰德）博弈,定义了源节点和中继节点的效用函数。求解了源节点的最佳定价策略和中继节点最佳的转发计划,验证了源节点与中继节点之间存在唯一的纳什均衡。模拟仿真结果表明提出的激励机制能够鼓励自私节点参与合作,能提高路由算法的传递率,同时降低了消息传递延迟。与基于声誉的激励机制相比,所提激励机制能使消息传递成功率提高31.4%、平均时延降低9.7%。     

WMNs中基于重复博弈的机会路由激励机制研究

无线Mesh网中虽然有固定节点,但是其中大量的移动节点仍然有能源、带宽、内存等限制。在机会路由协议中,数据包从源节点至目的节点,需要中继节点机会性地转发;但由于节点自身条件的原因,节点行为往往趋向于自私,不愿接受转发请求。节点不合作行为中的自私性是导致网络吞吐量随之下降的主要原因之一。针对该问题,提出邻居节点合作度评估函数的概念,并建立基于合作度评估函数的宽容针锋相对策略节点重复博弈模型（CGTFT）。仿真表明,该模型可以有效抑制自私,激励节点合作,提高网络吞吐量。     

基于博弈论的机会网络激励机制的研究

机会网络是一种新型的网络,具有频繁的网络断开、高误码率、随机的拓扑变化等特点,该网络中的消息传播是依靠节点间的合作来完成存储—携带—转发的模式.由于能量、缓存以及处理能力的限制,一些节点表现出自私(拒绝帮助其他节点转发消息),甚至恶意(高报价)的特性,所以会给网络性能带来巨大的损失(低交付率、长延迟等).为了解决上面的问题,现存的基于虚拟货币的激励机制,如Credit,它依靠一个固定的中心来管理源节点向为它转发消息的中继节点支付虚拟货币的交易.但这个固定的管理中心在缺乏基础设施的机会网络中是很难实现的,所以提出一种新的基于博弈论的激励机制——GIS(game-based incentive strategy).该机制主要利用三次讨价还价博弈让交易双方在缺乏第三方管理的情况下仍然以合理的价格进行交易,它除了能够刺激自私节点的合作之外,最大的优势就是抑制恶意中继的虚假报价.大量实验表明,GIS能够很好地优化网络交付率和平均延迟,使得网络的有效性和公平性得到保证.     

机会网络中基于信誉度惩罚的重复博弈模型

节点的自私行为将严重影响机会网络的传输性能.为激励节点协作,提出一种基于信誉度惩罚策略的重复博弈模型.惩罚策略以信誉度度量节点的历史行为,并设计不同程度的惩罚,重复博弈中节点考虑未来的长久收益以及对自私表现下惩罚的恐惧而选择协作转发.利用演化博弈理论分析并证明了节点由自私向协作行为转变的动态过程中的演化稳定性.仿真结果表明,该模型可有效激励节点参与协作,在自私节点较多时,也能保证较高节点传输成功率和较低的网络延迟.     

Ad Hoc网络中基于惩罚机制的激励合作转发模型

由于Ad hoc网络中的节点受到自身处理能力、存储空间和电池能量等各种资源的限制,节点为了节省自身的宝贵资源经常会表现出自私性,因此激励自私节点之间合作转发成为Ad hoe网络重要的研究内容.为此,结合重复博弈理论的思想,首先建立邻居节点之间的单阶段博弈模型,得到对应的支付策略,并对该模型进行延伸,建立了无限重复博弈模...     

移动对等网络中自私节点的检测和激励机制

由于其自身资源等客观因素的限制以及主观态度的影响,移动对等网络中的节点常常表现出自私性,因此,检测并激励自私节点合作成为当前重要的研究内容通过允许节点自由表达其主观转发态度,实现对自私节点的检测.即在路由选择时,不仅考虑到链路质量和节点能量等因素决定的路径的客观转发概率,而且考虑到路径上节点自私性影响下的主观转发概率,以选择出综合转发概率最高的路径,从而减轻自私节点的影响.当节点自私度过重时,设计了一个基于惩罚机制的激励合作模型以鼓励节点参与合作.根据节点自私行为的危害程度,对其采取相应的惩罚措施.节点之间的监控机制和严格的惩罚机制保证了防策略性的实现.模拟实验结果表明,该检测和激励机制不仅能够在节点能量受限和理性自私的情况下寻找到合适的路由,而且能够激励过于自私的节点积极参与网络活动.     

Ad hoc网络寻路阶段的合作激励机制研究

如何激励属于不同利益最大化实体的自私节点合作是当前Adhoc网络研究中的一个热点问题.现有的自私节点检测和激励机制主要针对数据传输阶段,不能适应寻路阶段的特点.文中基于邻居节点中继和生成的路由请求包之间的统计关系,提出了一种适用于按需路由协议寻路阶段的自私行为检测和惩罚机制,并利用博弈论工具将其建模为噪声环境下的重复囚徒困境博弈,对算法激励合作的有效性进行分析.理论分析和仿真结果显示,该算法能够有效地惩罚寻路中的自私行为,促进节点合作.