[發明專利]獲取非重疊穩定轉發聯盟結構的方法及裝置

有效

• 申請號: 201710047835.6
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106851673B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 王博
• 申請（專利權）人: 國家計算機網絡與信息安全管理中心
• 主分類號: H04W16/22
• 分類號: H04W16/22;H04W40/02;H04W40/24;H04W84/18
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 李慶波

本發明公開了一種獲取基于數據包轉發的非重疊穩定轉發聯盟結構的方法及裝置，該方法包括：確定用于數據包轉發的整個網絡G；通過所述整個網絡G，確定所述網絡G中存在的非重疊的不同聯盟結構集合；以所述非重疊的不同聯盟結構集合作為離散時間的馬爾科夫鏈模型的狀態空間，基于所述離散時間的馬爾科夫鏈模型獲取所述網絡G中存在的不同聯盟結構的集合中的非重疊穩定轉發聯盟結構。通過上述方式，本發明能夠為后續的解決Ad hoc網絡中節點的自私激勵問題提供理論方法和技術支持。

技術領域

本發明涉及無線網絡與通信技術領域，特別是涉及一種獲取基于數據包轉發的非重疊穩定轉發聯盟結構的方法及裝置。

背景技術

Ad hoc網絡由許多可以自由移動的節點組成，每個節點扮演主機和路由器雙重角色，節點之間的通信通過無線信道、中繼節點的多跳轉發來完成。該網路不依賴于任何固定的基礎設施，無中心控制，是完全自組織的，因此它與傳統的無線網絡有著很大的區別。在傳統的緊急情況和軍事應用中，Ad hoc網絡中的節點都是以一種自愿積極的合作轉發方式來工作。但是，最近特別是在民用領域中，節點由于受到自身處理能力、存儲空間和電池能量等各種資源的限制，節點會表現出自私行為，丟棄所要轉發的報文，從而達到節省自身資源的目的，降低了網絡的性能。因而，確保網絡中自私節點的激勵合作，從而保障網絡的可用性及其網路的性能成為當前Ad hoc網絡中研究的熱點之一。

當前采用博弈論來增強Ad hoc網絡中自私節點的合作性研究方法較多，但是目前的研究都主要集中在非合作博弈的研究范疇。在非合作博弈中，強調的重點主要體現在節點自身所表現的行為：理性節點在轉發數據包的過程中可選擇的策略、博弈可能出現的結果和節點對應做出的選擇等。而在博弈論另外的研究分支合作博弈中，一般假定節點之間達成一個可實施的共同行動的協議，即節點之間可能表現出一種“合作的意向”，并且這種合作意向是內生的。當前，如何通過合作博弈來解決Ad hoc網絡中節點的自私激勵問題成為最主要的問題之一。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種獲取基于數據包轉發的非重疊穩定轉發聯盟結構的方法及裝置，能夠為解決Ad hoc網絡中節點的自私激勵問題提供理論方法和技術支持。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種獲取基于數據包轉發的非重疊穩定轉發聯盟結構的方法，所述方法包括：確定用于數據包轉發的整個網絡G，其中，所述網絡G由N個理性節點構成，G為任意有向圖；通過所述整個網絡G，確定所述網絡G中存在的非重疊的不同聯盟結構的集合為其中η_x表示為網絡G中某一個包括N個所有節點的轉發聯盟結構，D_N表示為網絡G中存在的不同聯盟結構的數量，其中，以所述非重疊的不同聯盟結構的集合作為離散時間的馬爾科夫鏈模型的狀態空間Ω＝{(η_x),x＝{1,...,D_N}}，基于所述離散時間的馬爾科夫鏈模型獲取所述網絡G中存在的不同聯盟結構的集合中的非重疊穩定轉發聯盟結構。

其中，所述基于所述離散時間的馬爾科夫鏈模型獲取所述網絡G中存在的不同聯盟結構的集合中的非重疊穩定轉發聯盟結構的步驟，包括：通過求解離散時間的馬爾科夫鏈模型的平穩概率來獲取所述網絡G中存在的不同聯盟結構的集合中的非重疊穩定轉發聯盟結構。

其中，所述通過求解離散時間的馬爾科夫鏈模型的平穩概率來獲取所述網絡G中存在的不同聯盟結構的集合中的非重疊穩定轉發聯盟結構的步驟，包括：確定所述離散時間的馬爾科夫鏈模型的轉移概率矩陣P，其中矩陣P中的每一個元素表示為P_η,η'，元素P_η,η'表示為所有節點形成的轉發聯盟結構從η狀態到η狀態的轉移概率；通過所述轉移概率矩陣P計算獲得所述離散時間的馬爾科夫鏈模型的平穩概率向量進而獲得所述網絡G中存在的不同聯盟結構的集合中的非重疊穩定轉發聯盟結構。