一種基于節(jié)點依賴度的動態(tài)博弈激勵方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種基于節(jié)點依賴度的動態(tài)博弈激勵 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 機會網(wǎng)絡(luò)是一種不需要源節(jié)點和目的節(jié)點之間存在完整路徑，利用節(jié)點移動帶來 的相遇機會實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的自組織網(wǎng)絡(luò)。機會網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)主要依靠中間節(jié)點的移動 和轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)性能很大程度上取決于節(jié)點之間的合作。但目前很多的研究表明，機會網(wǎng)絡(luò)中 存在很多自私節(jié)點，運些節(jié)點只接受其他節(jié)點為其轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，卻拒絕為其他節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。 所W，如何激勵節(jié)點合作、提高傳輸成功率、降低平均傳輸延遲是機會網(wǎng)絡(luò)中需要解決的重 要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種基于節(jié)點依賴度的動態(tài)博弈激勵方法。該 方法具體步驟如下：
[0004] 步驟1、確定機會網(wǎng)絡(luò)及機會網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的節(jié)點屬性，節(jié)點Vi和節(jié)點Vj為機會網(wǎng)絡(luò) 中任意兩個節(jié)點，所述節(jié)點屬性包括節(jié)點Vi被節(jié)點Vj拒絕的標(biāo)記次數(shù)Nij、節(jié)點Vi對節(jié)點Vj拒 絕轉(zhuǎn)發(fā)的最大容忍次數(shù)Tij、若節(jié)點Vi正在懲罰節(jié)點Vj則懲罰標(biāo)志Fij為真、節(jié)點Vj被節(jié)點Vi拒 絕的標(biāo)記次數(shù)％、節(jié)點V擁節(jié)點Vi拒絕轉(zhuǎn)發(fā)的最大容忍次數(shù)Tw、若節(jié)點V證在懲罰節(jié)點Vi則 懲罰標(biāo)志Fji為真；
[000引步驟2、計算初始周期機會網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點的節(jié)點活躍系數(shù)a、節(jié)點孤立系數(shù)0、節(jié) 點依賴度W，并設(shè)定節(jié)點依賴度闊值e。所述節(jié)點活躍系數(shù)a為節(jié)點遇到其他節(jié)點的可能性， 取值范圍為[0，1]，隸屬函數(shù)為
，其中〇/為當(dāng)前周期的節(jié)點活躍系數(shù)，a 為下一周期的節(jié)點活躍系數(shù)，m為機會網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點總數(shù)，X為上一個周期該節(jié)點遇到的節(jié)點 數(shù)，丫為衰老因子，其數(shù)值為一個小于1的非負(fù)數(shù)；
[0006] 節(jié)點孤立系數(shù)O為節(jié)點目前被孤立的程度，當(dāng)節(jié)點長期選擇自私會被所相遇的大 部分節(jié)點甚至全部節(jié)點孤立，隸屬函數(shù)為
，其中g(shù)為該節(jié)點遇到的其他節(jié)點的總 數(shù)，f為該節(jié)點遇到節(jié)點中已經(jīng)正在懲罰本節(jié)點的節(jié)點數(shù)；
[0007] -個節(jié)點需要通過其他節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)稱為該節(jié)點依賴其他節(jié)點，該節(jié)點對其他節(jié) 點的依賴程度用節(jié)點依賴度W表示，W具體計算公式為.
其中a、b、c均為正數(shù)且a+b+c = l，a為節(jié)點活躍系數(shù)權(quán)重，b為節(jié)點孤立系數(shù)權(quán)重，C為最大容 忍次數(shù)權(quán)重；
[0008] 步驟3、當(dāng)節(jié)點Vi向節(jié)點Vj發(fā)出幫助轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)請求時，若節(jié)點Vj巨絕轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)請求 時具體步驟如下：
[0009] (1)判斷懲罰標(biāo)志Fu是否為真，若懲罰標(biāo)志Fu為真，則標(biāo)記次數(shù)Nu保持不變，否則 標(biāo)記次數(shù)Nij增加1;
[0010] (2)比較標(biāo)記次數(shù)Nu與最大容忍次數(shù)Tu,若標(biāo)記次數(shù)Nu大于等于最大容忍次數(shù) TiJ，則懲罰標(biāo)志FiJS值為真，對節(jié)點V遜行懲罰，最大容忍次數(shù)!'。被賦值為y+ yj)，否 則保持最大容忍次數(shù)Tu不變；
[0011] 若節(jié)點Vj沒有拒絕轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)請求具體步驟如下：
[001引（1)若懲罰標(biāo)志Fi功真，則標(biāo)記次數(shù)Nu減少1;
[001引（2)比較標(biāo)記次數(shù)Nu與最大容忍次數(shù)Tu,若標(biāo)記次數(shù)Nu小于最大容忍次數(shù)Tu,則 懲罰標(biāo)志Fi J武值為假，否則對節(jié)點V遜行懲罰，Tu被賦值為^ + ;
[0014]步驟4、若在一個周期內(nèi)節(jié)點V巧次向節(jié)點V潑出幫助轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)請求，則執(zhí)行步驟 3,否則執(zhí)行步驟5;
[0015] 步驟5、若在一個周期內(nèi)節(jié)點V苗受有被懲罰且節(jié)點依賴度大于節(jié)點依賴度闊值，貝U 對節(jié)點V遜行獎勵，Tu被賦值為（1+W )Tu，否則最大容忍次數(shù)Tu保持不變；
[0016] 步驟6、進(jìn)行下一周期節(jié)點屬性計算，返回步驟3。
[0017] 有益效果：
[0018] 本發(fā)明綜合考慮節(jié)點依賴度和最大容忍次數(shù)來實行對節(jié)點的獎勵措施和懲罰措 施，當(dāng)節(jié)點Vi需要節(jié)點Vj轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時，節(jié)點Vi會根據(jù)節(jié)點Vj拒絕轉(zhuǎn)發(fā)的標(biāo)記次數(shù)和對節(jié)點Vj 的依賴程度，相應(yīng)調(diào)整節(jié)點Vi對節(jié)點V撕最大容忍次數(shù)，對節(jié)點V遜行獎勵或懲罰，將該方 法應(yīng)用于機會網(wǎng)絡(luò)可W增強節(jié)點合作，減少自私節(jié)點，顯著提高傳輸成功率，降低平均傳輸 延遲。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明實施例一的動態(tài)博弈激勵方法流程圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明實施例二在化idemic路由算法中采用與未采用動態(tài)博弈激勵方法的 傳輸成功率對比；
[0021] 圖3為本發(fā)明實施例二在化idemic路由算法中采用與未采用動態(tài)博弈激勵方法的 傳輸延遲對比；
[0022] 圖4為本發(fā)明實施例S在Prophet路由算法中采用與未采用動態(tài)博弈激勵方法的 傳輸成功率對比；
[0023] 圖5為本發(fā)明實施例S在Prophet路由算法中采用與未采用動態(tài)博弈激勵方法的 傳輸延遲對比；
[0024] 圖6為本發(fā)明實施例四在Spray And Wait路由算法中采用與未采用動態(tài)博弈激勵 方法的傳輸成功率對比；
[0025] 圖7為本發(fā)明實施例四在Spray And Wait路由算法中采用與未采用動態(tài)博弈激勵 方法的傳輸延遲對比。
【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明【具體實施方式】做詳細(xì)說明。
[0027] 實施例一
[0028] -種基于節(jié)點依賴度的動態(tài)博弈激勵方法具體步驟如下，如圖1所示：
[0029 ]步驟1、確定機會網(wǎng)絡(luò)及機會網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的節(jié)點屬性，節(jié)點Vi和節(jié)點Vj為機會網(wǎng)絡(luò) 中任意兩個節(jié)點，所述節(jié)點屬性包括節(jié)點Vi被節(jié)點Vj拒絕的標(biāo)記次數(shù)Nij、節(jié)點Vi對節(jié)點Vj拒 絕轉(zhuǎn)發(fā)的最大容忍次數(shù)Tij、若節(jié)點Vi正在懲罰節(jié)點Vj則懲罰標(biāo)志Fij為真、節(jié)點Vj被節(jié)點Vi拒 絕的標(biāo)記次數(shù)相、節(jié)點V擁節(jié)點Vi拒絕轉(zhuǎn)發(fā)的最大容忍次數(shù)扣、若節(jié)點V證在懲罰節(jié)點Vi則 懲罰標(biāo)志Fji為真；
[0030]本發(fā)明采用芬蘭赫爾辛基科技大學(xué)開發(fā)的0肥模擬器進(jìn)行實驗?zāi)M，機會網(wǎng)絡(luò)為 0肥模擬器默認(rèn)場景一化Isinki城市場景，共有160個節(jié)點，分為2組，每個節(jié)點配有藍(lán)牙設(shè) 備，通信的半徑為10米，運些節(jié)點安裝在160個行人身上，每6個小時為一個周期，節(jié)點Vi對 節(jié)點V神巨絕轉(zhuǎn)發(fā)的最大容忍次數(shù)設(shè)為4,節(jié)點V苗4節(jié)點Vi拒絕轉(zhuǎn)發(fā)的最大容忍次數(shù)也設(shè)為4， 其他具體的環(huán)境設(shè)置如表1所示。
[0031 ] 表1化Isinki城市場景參數(shù)設(shè)置
[0034] 該機會網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點Vi和節(jié)點Vj兩點處于彼此的10米傳輸范圍之內(nèi)時，它們之間才 存在通信鏈路，節(jié)點發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)單個數(shù)據(jù)的花費相同，該機會網(wǎng)絡(luò)的運行時間被分割為4個 周期，一個周期內(nèi)一個數(shù)據(jù)能夠到達(dá)另外一個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點或者目的節(jié)點。該機會網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中， 所有的節(jié)點都可W信任，可靠性問題并不納入本實施例的考慮范圍。
[0035] 步驟2、計算初始周期機會網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點的節(jié)點活躍系數(shù)a、節(jié)點孤立系數(shù)0、節(jié) 點依賴度W，并設(shè)定節(jié)點依賴度闊值e。本實施例中W節(jié)點Vi和節(jié)點V功例。所述節(jié)點活躍系 數(shù)a為節(jié)點遇到其他節(jié)點的可能性，取值范圍為[0，1]，隸屬函數(shù)為
，其 中曰/為當(dāng)前周期的節(jié)點活躍系數(shù)，均取為0.5，a為下一周期的節(jié)點活躍系數(shù)，m為機會網(wǎng)絡(luò) 中節(jié)點總數(shù)，X為上一個周期該節(jié)點遇到的節(jié)點數(shù)，節(jié)點Vi-周期遇到的節(jié)點數(shù)均為20,節(jié) 點Vj-周期遇到的節(jié)點數(shù)均為80, 丫為衰老因子，其數(shù)值為一個小于1的非負(fù)數(shù)，均取為 0.9;
[0036] 節(jié)點孤立系數(shù)O為節(jié)點目前被孤立的程度，當(dāng)節(jié)點長期選擇自私會被所相遇的大 部分節(jié)點甚至全部節(jié)點孤立，隸屬函數(shù)為
，其中g(shù)為該節(jié)點遇到的其他節(jié)點的總