[發(fā)明專利]一種基于拍賣博弈論的水下數(shù)據(jù)傳輸通信鏈路選擇方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710773293.0
• 申請(qǐng)日: 2017-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN107580354B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊婷婷;歐陽(yáng)圳峰;馮海龍;王瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連海事大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W40/12
• 分類號(hào): H04W40/12;H04Q11/00;H04J14/02;H04B13/02
• 代理公司: 大連至誠(chéng)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 楊威;董彬

本發(fā)明公開了一種基于拍賣博弈論的水下數(shù)據(jù)傳輸通信鏈路選擇方法，該方法通過(guò)對(duì)水下具有光傳輸和水聲傳輸覆蓋范圍內(nèi)的水下網(wǎng)絡(luò)使用者進(jìn)行數(shù)據(jù)競(jìng)拍，使得贏得數(shù)據(jù)競(jìng)拍的水下網(wǎng)絡(luò)使用者通過(guò)無(wú)線光進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)于沒有贏得競(jìng)拍的水下網(wǎng)絡(luò)使用者則通過(guò)水聲傳輸或等待下一次競(jìng)拍。本方法可以有效地解決水下占用光信道的使用者減少，有效的解決了信道擁擠帶來(lái)的傳輸速率下降，時(shí)延過(guò)大的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水下通信領(lǐng)域，具體涉及一種基于拍賣博弈論的水下數(shù)據(jù)傳輸通信鏈路選擇方法。

背景技術(shù)

在水下通信過(guò)程中，水下網(wǎng)絡(luò)使用者只利用水聲/無(wú)線光來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸；當(dāng)水下網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處于無(wú)線光能夠傳輸?shù)母采w區(qū)域內(nèi)，則他們?nèi)渴褂脽o(wú)線光進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。處于無(wú)線光覆蓋區(qū)域外的水下網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)則利用水聲進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。當(dāng)水下網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不在無(wú)線光傳輸?shù)母采w區(qū)域內(nèi)，數(shù)據(jù)的傳輸并不立刻進(jìn)行，而是持續(xù)等待無(wú)線光出傳輸?shù)臋C(jī)會(huì)，直到進(jìn)入無(wú)線光傳輸?shù)母采w區(qū)域。現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸方法具有以下不足：1、為了能獲得更快的傳輸速率，過(guò)多的水下節(jié)點(diǎn)去競(jìng)爭(zhēng)無(wú)線光通信的信道，導(dǎo)致信道過(guò)于擁擠，反而使傳輸速率下降，時(shí)延增大；2、為了能利用無(wú)線光進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，水下節(jié)點(diǎn)持續(xù)推遲數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間，導(dǎo)致服務(wù)質(zhì)量下降，水下網(wǎng)絡(luò)使用者愿意傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量減少。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于已有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明公開了一種基于拍賣博弈論的水下數(shù)據(jù)傳輸通信鏈路選擇方法，其能夠有效的提高數(shù)據(jù)傳輸效率，增加數(shù)據(jù)傳輸效率。

本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

一種基于拍賣博弈論的水下數(shù)據(jù)傳輸通信鏈路選擇方法，包括以下步驟：(1)初始化：由水下數(shù)據(jù)傳輸基站BTS設(shè)定當(dāng)前進(jìn)行競(jìng)拍的次數(shù)K＝0和作為數(shù)據(jù)競(jìng)拍底價(jià)的傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量D_o，k＝0；(2)數(shù)據(jù)競(jìng)拍：在無(wú)線光傳輸范圍內(nèi)每隔時(shí)間間隔T判斷是否存在多個(gè)水下網(wǎng)絡(luò)使用者UNU能夠拍出的最大數(shù)據(jù)量大于所述水下數(shù)據(jù)傳輸基站BTS設(shè)定當(dāng)前傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量D_o，k的值，如果存在，則將當(dāng)前進(jìn)行競(jìng)拍的次數(shù)K進(jìn)行加1處理后得到K＝K+1并且將當(dāng)前傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量D_o，k進(jìn)行一定量的自增后得到新的數(shù)據(jù)競(jìng)拍底價(jià)的傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量D_o，k+1，然后將所述所有能夠拍出的最大數(shù)據(jù)量大于D_o，k值的水下網(wǎng)絡(luò)使用者UNU進(jìn)行再一次與D_o，k+1判斷，直至存在唯一一個(gè)水下網(wǎng)絡(luò)使用者UNU，使得其能夠拍出的最大數(shù)據(jù)量大于第K+N次后所述水下數(shù)據(jù)傳輸基站BTS設(shè)定當(dāng)前傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量D_o，k+n值；(3)無(wú)線光數(shù)據(jù)傳輸：將步驟(2)中第K+N次判斷后存在的唯一一個(gè)能夠拍出的最大數(shù)據(jù)量大于所述水下數(shù)據(jù)傳輸基站BTS設(shè)定當(dāng)前傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量D_o，k+n值的數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)線光傳輸；(4)水聲傳輸或等待再一次競(jìng)拍：將步驟(2)中其余的水下網(wǎng)絡(luò)使用者UNU的數(shù)據(jù)進(jìn)行水聲傳輸或者等待步驟(3)中進(jìn)行無(wú)線光傳輸?shù)乃戮W(wǎng)絡(luò)使用者UNU的數(shù)據(jù)傳輸完之后進(jìn)行新一次的數(shù)據(jù)競(jìng)拍；

進(jìn)一步地，還包括根據(jù)信息的重要性對(duì)所述水下網(wǎng)絡(luò)使用者UNU的傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)權(quán)重設(shè)置，對(duì)所述每個(gè)水下網(wǎng)絡(luò)使用者UNU要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分配一個(gè)ζ，ζ∈{1，2}，當(dāng)ζ＝1時(shí)，表示權(quán)重最高，當(dāng)ζ＝2表示，表示權(quán)重最低，對(duì)于ζ＝1的水下網(wǎng)絡(luò)使用者UNU不進(jìn)行數(shù)據(jù)競(jìng)拍直接通過(guò)無(wú)線光進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)ζ＝1的水下網(wǎng)絡(luò)使用者UNU的數(shù)據(jù)傳輸完之后，再對(duì)ζ＝2的水下網(wǎng)絡(luò)使用者UNU進(jìn)行數(shù)據(jù)競(jìng)拍；

進(jìn)一步地，所述水下網(wǎng)絡(luò)使用者UNU能夠拍出的最大數(shù)據(jù)量通過(guò)公式(1)進(jìn)行計(jì)算：