[發明專利]無線異構網絡多節點最優中繼聯盟協作激勵方法

有效

• 申請號: 201310305409.X
• 申請日: 2013-07-19
• 公開（公告）號: CN103415040A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 張暉;張瑩輝;楊龍祥;朱洪波
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W28/08
• 分類號: H04W28/08;H04W28/10;H04W16/26
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，特別涉及無線異構網絡多節點最優中繼聯盟協作激勵方法。

背景技術

近年來無線移動通信技術取得了長足的發展，WLAN、UMTS和WiMAX等系統在全球的引入以及現有的各種二代移動通信網絡的繼續運營，這就帶來了多種類型通信網絡共存，即WHN無線異構網絡（Wireless?Heterogeneous?Network，無線異構網絡）。WHN是由多種技術、多種網絡、多種業務相互融合形成的集合體，它不僅可以極大地提升單個網絡的性能，在支持傳統業務的同時也為引入新的服務創造了條件；它也可以為未來的移動通信系統提供更高的數據傳輸速率、更廣的信號覆蓋范圍，并支持更高速率的移動性。在典型的蜂窩和Ad-hoc異構融合網絡中，通過移動Ad-hoc網絡的自組織性和多跳中繼能力，可以緩解蜂窩網絡基站的瓶頸效應、平衡業務流量并提高網絡的空間復用率，也相應的提高了網絡的容量。但是，網絡中的存在某些自私節點為了避免自身資源的消耗拒絕參與中繼轉發也會影響整個網絡的性能。當然，中繼聯盟激勵作為新的研究技術，尚有許多問題有待解決，其核心難點在于：如何選擇節點聯盟參與合作以及如何進行聯盟內的協作。因此，對異構無線融合網絡中節點最優中繼聯盟協作激勵研究受到廣泛的關注。

目前，針對異構無線網絡中安全性最差的Ad-hoc網絡中節點協作激勵機制研究，主要是基于聲譽值的激勵機制，機制選擇的激勵方案和基于博弈論的分析方法。以上激勵機制存在如下缺點：（1）只考慮單個或兩個中繼節點的情況，單個或兩個節點聯盟過于簡單，并且對中繼節點之間的協作相互影響考慮不夠；（2）激勵方案實現比較復雜，如聲譽值的維護和傳播機制較復雜且不可靠，導致聲譽值的不一致問題等；（3）基于博弈論激勵機制大部分研究只證明了納什均衡的存在性，但卻沒有提出具體的協作促進方案。

發明內容

為了克服現有技術的不足，特別針對無線異構網絡中多節點中繼聯盟協作激勵問題，本發明提出了無線異構網絡多節點最優中繼聯盟協作激勵方法。所述方法以無線異構網絡為模型，對網絡中節點收益進行分析，通過對多節點中繼聯盟效用收益和聯盟轉發代價函數進行聯合優化。

本發明為解決上述技術問題，采用如下技術方案：

無線異構網絡多節點最優中繼聯盟協作激勵方法，所述方法采用多節點中繼聯盟模型，獲得多節點中繼聯盟最優節點個數；包含步驟如下：

步驟A，設定中繼聯盟集為其中τ_k表示任意的多節點聯盟，為自然數；通過最大化聯盟效用收益和最小化聯盟節點代價函數來實現最大的總收益，則中繼聯盟模型為：

maxz=max(aτk-cτk)]]>

s.t.aτk=n(n-1)2(2p-2c+2mr-2mp)]]>

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