一種基于節點依賴度的動態博弈激勵方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于移動互聯網技術領域，特別設及一種基于節點依賴度的動態博弈激勵 方法。
【背景技術】
[0002] 機會網絡是一種不需要源節點和目的節點之間存在完整路徑，利用節點移動帶來 的相遇機會實現網絡通信的自組織網絡。機會網絡中數據的轉發主要依靠中間節點的移動 和轉發，網絡性能很大程度上取決于節點之間的合作。但目前很多的研究表明，機會網絡中 存在很多自私節點，運些節點只接受其他節點為其轉發數據，卻拒絕為其他節點轉發數據。 所W，如何激勵節點合作、提高傳輸成功率、降低平均傳輸延遲是機會網絡中需要解決的重 要問題。
【發明內容】
[0003] 針對現有技術的不足，本發明提出一種基于節點依賴度的動態博弈激勵方法。該 方法具體步驟如下：
[0004] 步驟1、確定機會網絡及機會網絡中節點的節點屬性，節點Vi和節點Vj為機會網絡 中任意兩個節點，所述節點屬性包括節點Vi被節點Vj拒絕的標記次數Nij、節點Vi對節點Vj拒 絕轉發的最大容忍次數Tij、若節點Vi正在懲罰節點Vj則懲罰標志Fij為真、節點Vj被節點Vi拒 絕的標記次數％、節點V擁節點Vi拒絕轉發的最大容忍次數Tw、若節點V證在懲罰節點Vi則 懲罰標志Fji為真；
[000引步驟2、計算初始周期機會網絡中所有節點的節點活躍系數a、節點孤立系數0、節 點依賴度W，并設定節點依賴度闊值e。所述節點活躍系數a為節點遇到其他節點的可能性， 取值范圍為[0，1]，隸屬函數為
，其中〇/為當前周期的節點活躍系數，a 為下一周期的節點活躍系數，m為機會網絡中節點總數，X為上一個周期該節點遇到的節點 數，丫為衰老因子，其數值為一個小于1的非負數；
[0006] 節點孤立系數O為節點目前被孤立的程度，當節點長期選擇自私會被所相遇的大 部分節點甚至全部節點孤立，隸屬函數為
，其中g為該節點遇到的其他節點的總 數，f為該節點遇到節點中已經正在懲罰本節點的節點數；
[0007] -個節點需要通過其他節點轉發數據稱為該節點依賴其他節點，該節點對其他節 點的依賴程度用節點依賴度W表示，W具體計算公式為.
其中a、b、c均為正數且a+b+c = l，a為節點活躍系數權重，b為節點孤立系數權重，C為最大容 忍次數權重；
[0008] 步驟3、當節點Vi向節點Vj發出幫助轉發數據請求時，若節點Vj巨絕轉發數據請求 時具體步驟如下：
[0009] (1)判斷懲罰標志Fu是否為真，若懲罰標志Fu為真，則標記次數Nu保持不變，否則 標記次數Nij增加1;
[0010] (2)比較標記次數Nu與最大容忍次數Tu,若標記次數Nu大于等于最大容忍次數 TiJ，則懲罰標志FiJS值為真，對節點V遜行懲罰，最大容忍次數!'。被賦值為y+ yj)，否 則保持最大容忍次數Tu不變；
[0011] 若節點Vj沒有拒絕轉發數據請求具體步驟如下：
[001引（1)若懲罰標志Fi功真，則標記次數Nu減少1;
[001引（2)比較標記次數Nu與最大容忍次數Tu,若標記次數Nu小于最大容忍次數Tu,則 懲罰標志Fi J武值為假，否則對節點V遜行懲罰，Tu被賦值為^ + ;
[0014]步驟4、若在一個周期內節點V巧次向節點V潑出幫助轉發數據請求，則執行步驟 3,否則執行步驟5;
[0015] 步驟5、若在一個周期內節點V苗受有被懲罰且節點依賴度大于節點依賴度闊值，貝U 對節點V遜行獎勵，Tu被賦值為（1+W )Tu，否則最大容忍次數Tu保持不變；
[0016] 步驟6、進行下一周期節點屬性計算，返回步驟3。
[0017] 有益效果：
[0018] 本發明綜合考慮節點依賴度和最大容忍次數來實行對節點的獎勵措施和懲罰措 施，當節點Vi需要節點Vj轉發數據時，節點Vi會根據節點Vj拒絕轉發的標記次數和對節點Vj 的依賴程度，相應調整節點Vi對節點V撕最大容忍次數，對節點V遜行獎勵或懲罰，將該方 法應用于機會網絡可W增強節點合作，減少自私節點，顯著提高傳輸成功率，降低平均傳輸 延遲。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發明實施例一的動態博弈激勵方法流程圖；
[0020] 圖2為本發明實施例二在化idemic路由算法中采用與未采用動態博弈激勵方法的 傳輸成功率對比；
[0021] 圖3為本發明實施例二在化idemic路由算法中采用與未采用動態博弈激勵方法的 傳輸延遲對比；
[0022] 圖4為本發明實施例S在Prophet路由算法中采用與未采用動態博弈激勵方法的 傳輸成功率對比；
[0023] 圖5為本發明實施例S在Prophet路由算法中采用與未采用動態博弈激勵方法的 傳輸延遲對比；
[0024] 圖6為本發明實施例四在Spray And Wait路由算法中采用與未采用動態博弈激勵 方法的傳輸成功率對比；
[0025] 圖7為本發明實施例四在Spray And Wait路由算法中采用與未采用動態博弈激勵 方法的傳輸延遲對比。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合附圖對本發明【具體實施方式】做詳細說明。
[0027] 實施例一
[0028] -種基于節點依賴度的動態博弈激勵方法具體步驟如下，如圖1所示：
[0029 ]步驟1、確定機會網絡及機會網絡中節點的節點屬性，節點Vi和節點Vj為機會網絡 中任意兩個節點，所述節點屬性包括節點Vi被節點Vj拒絕的標記次數Nij、節點Vi對節點Vj拒 絕轉發的最大容忍次數Tij、若節點Vi正在懲罰節點Vj則懲罰標志Fij為真、節點Vj被節點Vi拒 絕的標記次數相、節點V擁節點Vi拒絕轉發的最大容忍次數扣、若節點V證在懲罰節點Vi則 懲罰標志Fji為真；
[0030]本發明采用芬蘭赫爾辛基科技大學開發的0肥模擬器進行實驗模擬，機會網絡為 0肥模擬器默認場景一化Isinki城市場景，共有160個節點，分為2組，每個節點配有藍牙設 備，通信的半徑為10米，運些節點安裝在160個行人身上，每6個小時為一個周期，節點Vi對 節點V神巨絕轉發的最大容忍次數設為4,節點V苗4節點Vi拒絕轉發的最大容忍次數也設為4， 其他具體的環境設置如表1所示。
[0031 ] 表1化Isinki城市場景參數設置
[0034] 該機會網絡中節點Vi和節點Vj兩點處于彼此的10米傳輸范圍之內時，它們之間才 存在通信鏈路，節點發送和轉發單個數據的花費相同，該機會網絡的運行時間被分割為4個 周期，一個周期內一個數據能夠到達另外一個轉發節點或者目的節點。該機會網絡環境中， 所有的節點都可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絡中所有節點的節點活躍系數a、節點孤立系數0、節 點依賴度W，并設定節點依賴度闊值e。本實施例中W節點Vi和節點V功例。所述節點活躍系 數a為節點遇到其他節點的可能性，取值范圍為[0，1]，隸屬函數為
，其 中曰/為當前周期的節點活躍系數，均取為0.5，a為下一周期的節點活躍系數，m為機會網絡 中節點總數，X為上一個周期該節點遇到的節點數，節點Vi-周期遇到的節點數均為20,節 點Vj-周期遇到的節點數均為80, 丫為衰老因子，其數值為一個小于1的非負數，均取為 0.9;
[0036] 節點孤立系數O為節點目前被孤立的程度，當節點長期選擇自私會被所相遇的大 部分節點甚至全部節點孤立，隸屬函數為
，其中g為該節點遇到的其他節點的總