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认知物联网赋予了物联网智慧特性,使网络能够通过自决策、自学习和自调节,提升物联网性能。同时,路由决策作为其关键技术之一,很大程度上决定了认知物联网的服务质量和通信性能。因此,如何针对认知物联网复杂的网络环境,设计出可靠、高效、的路由决策机制是认知物联网通信的研究重点和热点。 本文针对认知物联网可靠、节能的网络目标,对认知物联网环境下的路由决策问题进行了深入的探讨和研究,并以此作为基础,设计了认知物联网路由决策的优化机制,分别是:基于信誉模型的认知物联网非均匀分簇路由算法和基于Stackelberg博弈的认知物联网节点择簇算法。以下为本文的主要研究内容: 1.首先分析了认知物联网环境下路由协议的设计要求,然后介绍认知物联网的自主认知过程和路由决策过程,通过分析目前存在的路由模型的原理以及优缺点,提出了设计满足认知物联网特性的路由决策优化机制的重要性。 2.针对认知物联网中自私节点的存在可能造成能量大量浪费的问题。本文提出了一个基于信誉模型的认知物联网非均匀分簇路由算法,综合考虑了节点能量因素和信誉因素。在簇建立阶段,我们采用了非均匀分簇机制来控制簇头竞争者的竞争半径从而节约认知物联网的能量。在簇首选举阶段,引入信誉机制对节点进行信誉评估,并使用节点的剩余能量和信誉值作为选取最佳簇首的评判依据。仿真结果表明提出的算法能够有效地均衡网络能量分布、增加网络可靠性。 3.针对多个簇重叠区域下普通节点的择簇问题,本文提出了一个基于Stackelberg博弈的认知物联网节点择簇算法,该算法综合考虑了簇首节点的虚拟信誉价格和普通节点对于服务质量的需求。我们首先针对普通节点设计了它的效用函数,并且在簇首的虚拟信誉价格确定后,证明了纳什均衡点存在。之后,为了获取普通节点的最优服务质量策略和簇首节点的最优价格策略,本文提出了一种分布式迭代算法。最后通过仿真实验取得了参与者的最优策略和子博弈完美纳什均衡。