无线节点自私性监管和激励

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同构无线分布式网络中,资源的有限性和设备的智能自主化导致了节点行为的自私性,而自私节点的大量出现会很大程度地降低网络性能。因此,合理监管节点自私性,有效改善网络性能是当前重要的研究内容。本文主要研究分布式网络下节点自私性的监管和激励,优化网络性能。节点自私水平可以用节点合作概率量化表示。首先,基于渗透理论研究了节点自私性对网络连通性的影响,证明了决定不同网络特性的节点合作概率界的存在,为自私性监管提供准则。当节点合作概率高于界值,网络瞬时连通。如果传播时延可忽略,最小路径时延渐进独立于通信节点间的距离;低于界值,网络间断连通,最小路径时延正比于通信距离。文章进一步找到了合作概率上下界,并给出两界值随节点密度变化的表达式。最后,提出了一个促使节点合作的激励机制。节点依据当前环境做出是否参与转发的决策去最大化自身收益。接着证明了决策过程的稳定性,并求出了稳态概率。节点合作概率界可以监管节点自私性。当网络中通信质量较差时,通过设置激励机制中的相关参数提高节点合作概率,使节点合作概率达到上界值,网络最终实现瞬时连通。
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