基于博弈的移动传感器网络路由算法研究

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1、分类号TP393密级公开UDC004.7学位论文编号D-10617-308-(2016)-01022重庆邮电大学硕士学位论文中文题目基于博弈的移动传感器网络路由算法研究英文题目AStudyonRoutingAlgorithmsforMobileSensorNetworksBasedonGame学号S130101022姓名崔平付学位类别工学硕士学科专业信息与通信工程指导教师任智教授完成日期2016年6月8日重庆邮电大学硕士论文摘要摘要移动传感器网络是一种兼具机会网络拓扑结构和无线传感器网络特点的复合型网络模型，在野生动物追踪、环境质量检测、流行病毒监控以及车载传感

2、系统等领域有广泛的应用。网络拓扑结构间断或部分连接的特点，使得节点需要在不存端到端路径的情况下，将采集到的数据发送到目的节点，因此对网络传输的延时具有一定的容忍性。移动传感器网络节点由于能量或者缓存空间受限制，在接触时会表现一定的“自私性”，对网络性能造成恶劣影响，所以设计适用于移动传感器网络的激励机制是当前路由算法研究的关键问题。首先，本文对课题的研究背景和当前基于博弈的移动传感器网络路由算法的研究现状做详细的介绍，并在对当前基于博弈的移动传感器网络路由算法进行分类的基础上介绍其中的典型算法。接着，在借鉴博弈中“囚徒困境”解决方法的基础上提出一种基于博弈的移动

3、传感器网络低功耗高效率的路由算法——LHERA-BG（Low-powerandHighEfficientRoutingAlgorithmBasedonGameforMobileSensorNetworks），对当前基于博弈的移动传感器网络中下一跳的选择只考虑信誉值忽视剩余能量、非自私行为引起信誉值计算不准确、控制信息网络层开销偏大以及发送节点无效能量开销的问题，通过基于信誉矩阵的零开销剩余能量捎带机制、基于剩余能量的数据转发判断机制以及按需单播控制信息的机制进行初步的解决。在一定程度上提高节点能量消耗的有效性、数据发送的成功率以及网络的吞吐量，对网络的性能有较为

4、明显的改善。然后，在考虑博弈中“以物易物”的基础上提出一种基于虚拟货币的移动传感器网络低开销高吞吐量的路由算法——LOHRA-BVC（LowOverheadandHigh-throughputRoutingAlgorithmBasedonVirtualCurrencyforMobileSensorNetworks），对当前移动传感器网络中高投递率节点过早失效的问题，引入基于虚拟货币的数据包购买机制；对传感器节点与汇聚节点相遇时控制信息交互过程中存在冗余信息的情况，提出一种基于副本的数据删除列队请求索引；对多副本网络中节点购买已被Sink节点接收的数据包造成无效的

5、交易，提出一种基于数据删I重庆邮电大学硕士论文摘要除请求回复的数据接收机制。在一定程度上降低控制信息的冗余性，提高网络中数据信息的有效性，对网络的性能有较为明显的改善。最后，对全文所做的工作进行总结概述，给出基于博弈的移动传感器网络路由算法的下一步研究方向。关键词：移动传感器网络，路由算法，博弈，虚拟货币，激励II重庆邮电大学硕士论文AbstractAbstractMobileSensorNetworksareacomplexnetworkmodel,whichhavebothtopologystructureofopportunitynetworksandch

6、aracteristicsofWirelessSensorNetworks,widelyusedinfiledsofwildlifetracking,inspectingofenvironmentalquality,monitoringofcirculatingvirus,andvehicle-mountedsensorsystem.Thefeatureofdiscontinuousorpartlialconnectionleadstothetolerantdelayfornetworktransmissionfromsourcetodestinationcol

7、lectedbynodes.Forrestrictedofenergyorcachespace,sensorsmaybe“selfishness”whenencounterotherswhichreducestheperformanceofnetworks,anincentivemechanismdesignedappropriatelyformobilesensornetwork,isakeyofdesigningrouting.Firstly,thebackgroundandcurrentresearchofroutingalgorithmsformobil

8、esensornetwo