[發明專利]一種基于博弈論的車輛自組織網絡路由選擇方法有效

申請號：	201410181327.3	申請日：	2014-04-30
公開（公告）號：	CN103987103B	公開（公告）日：	2017-12-26
發明（設計）人：	柴蓉;呂園;楊賓;陳前斌	申請（專利權）人：	重慶郵電大學
主分類號：	H04W40/12	分類號：	H04W40/12
代理公司：	重慶市恒信知識產權代理有限公司50102	代理人：	劉小紅
地址：	400065 ***	國省代碼：	重慶;85
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于博弈論車輛組織網絡路由選擇方法
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【權利要求書】：

1.一種基于博弈論的車輛自組織網絡路由選擇方法，其特征在于：源車輛SV檢查通信目的節點DV是否為其一跳鄰居節點，若是，則發送數據包至DV；否則，發送路由請求消息至路由管理中心RMC，RMC確定SV的候選中繼車輛RV，并基于博弈論的路由選擇方法確定各SV的最優RV，并發送路由確認消息RACK，向各SV及RV通知路由選擇結果，具體包括，路由管理中心RMC根據SV及DV的位置信息，確定SV的候選RV，若或則該RV為此SV的候選RV，若無滿足要求的候選RV，則選擇SV的鄰居車輛中距離SV最近的車輛作為中繼車輛為其轉發數據包，其中，SV_i的位置為其對應DV的位置為RV_j的位置為根據SV_i與RV_j之間鏈路的成功傳輸概率調用公式計算RV_j為SV_i轉發數據獲得的收益，根據公式：計算RV_j為SV_i轉發數據所支付的成本，其中，表示RV_j占用帶寬成功傳輸的數據包數目，為常數，分別對應曲線斜率及的偏移值，c_j表示RV_j的單位資源效率因子，γ_i為SV_i擬支付的單位速率價格因子；由某歷史時期T內，RV_j發送和接收數據包的總數N_j，各數據包的大小S_B，根據公式：確定RV_j的歷史帶寬，根據公式：建立收益函數確定收益其中，α_i表示SV_i的單位速率的收益因子，T_i,j表示SV_i選擇RV_j進行數據轉發所需數據傳輸時間，β_i,j表示SV_i與RV_j之間的信用因子，為常數，分別對應SV_i收益函數的曲線斜率及T_i,j的偏移值，表示RV_j的數據包的碰撞概率；根據SV_i擬支付的單位速率價格因子γ_i，根據公式：確定成本函數其中，R_i,j表示SV_i與RV_j之間的鏈路傳輸速率；根據轉發數據獲得的收益建立的收益函數、成本函數確定得失函數，具體為：假設網絡中有M個SV及N個RV，根據第i個源車輛SV_i選擇第j個候選中繼車輛RV_j為其轉發數據獲得的收益SV_i選擇RV_j為其轉發數據所需支付的成本調用公式：(1≤i≤M，1≤j≤N)計算SV的得失函數為若RV_j接受SV_i的路由請求為其轉發數據，根據RV_j接受SV_i的路由請求并為其轉發數據獲得的收益RV_j為SV_i轉發數據所支付的成本調用公式：(1≤i≤M，1≤j≤N)計算RV的得失函數根據得失函數選擇數據轉發的最優路徑；設置SV_i的移動速率均值為方差為的正態分布隨機變量，設置RV_j的移動速率均值為方差為的正態分布隨機變量，根據公式：確定SV_i與RV_j之間的信用因子β_i,j，其中，，為SV_i與RV_j之間的速度信任值，θ_i,j為SV_i、RV_j之間的連線與SV_i與其DV連線之間的夾角，d_i,j為SV_i與RV_j之間的距離，H_i為SV_i的通信覆蓋半徑，0≤λ₁,λ₂,λ₃≤1為常數權值；SV收到RACK后，與相應RV進行通信。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：假設M≤N，補充N-M個虛擬車輛，根據公式計算SV及RV聯合效用值，其中，ρ_i,j∈{0,1},

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述數據包碰撞概率的確定進一步包括：根據公式：計算數據包碰撞概率，其中，m_j為RV_j鄰居車輛數，τ_j為單位時間內該RV_j的數據包平均到達率。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據得失函數選擇數據轉發的最優路徑進一步包括：設置有權二分圖G＝(V₁,V₂,E)，其中，頂點集V₁表示SVs的集合，即V₁＝[SV₁,SV₂,...,SV_N]，頂點集V₂表示RVs的集合，即V₂＝[RV₁,RV₂,...,RV_N]；有權二分圖G＝(V₁,V₂,E)中邊{SV_i,RV_j}∈E(G)上的權值表示第i個SV與第j個RV的得失函數值；采用可行頂點標號法求解有權二分圖G＝(V₁,V₂,E)的最大匹配權值，最大匹配權值的路徑為SV與RV最優路由。