本發(fā)明涉及無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別是涉及一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的信息共享方法。

背景技術(shù)：

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，如無(wú)人機(jī)、汽車等，由于具有較快的移動(dòng)性或者是當(dāng)其移動(dòng)到距離基站的距離較遠(yuǎn)時(shí)，這些移動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間可以不通過(guò)固定基礎(chǔ)設(shè)施，而是形成自組織網(wǎng)絡(luò)(Ad-hoc)，在自組織網(wǎng)絡(luò)中將彼此獲取的信息(如無(wú)人機(jī)勘察到的信息、車輛了解的路況等)進(jìn)行共享。

在現(xiàn)在的研究中，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通?？紤]的是具有合作性的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，即節(jié)點(diǎn)會(huì)樂(lè)于幫助其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息的傳遞。而在實(shí)際中，一些節(jié)點(diǎn)由于自身的原因，不參與其他節(jié)點(diǎn)的協(xié)作信息傳輸。這種情況下，就需要首先判斷節(jié)點(diǎn)的合作性，其次才是信息的傳遞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提出了一種具有不確定合作性節(jié)點(diǎn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中信息共享方法，基于貝葉斯理論中的信念更新算法判斷無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的合作性，將其應(yīng)用于判斷無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)類型中,并且，結(jié)合基于聯(lián)盟博弈中的圖博弈理論，將其應(yīng)用在降低節(jié)點(diǎn)間信息傳輸延遲。

1.本發(fā)明一種具有不確定合作性節(jié)點(diǎn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中信息共享方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1、對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)根據(jù)信念更新理論來(lái)更新其關(guān)于其他節(jié)點(diǎn)的類型的信念，當(dāng)節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)，節(jié)點(diǎn)i∈N向節(jié)點(diǎn)j∈N，j≠i請(qǐng)求一個(gè)數(shù)據(jù)包，設(shè)θ＝1表示在這個(gè)時(shí)隙節(jié)點(diǎn)i收到了來(lái)自于節(jié)點(diǎn)j傳遞的數(shù)據(jù)包，θ＝0表示在這個(gè)時(shí)隙節(jié)點(diǎn)i沒(méi)有收到來(lái)自節(jié)點(diǎn)j傳遞的數(shù)據(jù)包。通過(guò)時(shí)隙t_ij的先驗(yàn)信念P_ij來(lái)更新下一個(gè)時(shí)隙t_ij+1中節(jié)點(diǎn)的協(xié)作信念概率：

其中，P_e為誤報(bào)率，為漏報(bào)率；

步驟2、使用圖博弈理論解決移動(dòng)節(jié)點(diǎn)信息共享，將聯(lián)盟的總收益表示為：

其中，表示節(jié)點(diǎn)i∈N其接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包所帶來(lái)的收益，M_i,j＝(M\M_i)∩M_j表示節(jié)點(diǎn)i可以提供給節(jié)點(diǎn)j的數(shù)據(jù)包，γ_in與γ_out都是價(jià)格因子，P_i,j表示數(shù)據(jù)由節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j成功傳輸?shù)母怕?，P_j,i表示數(shù)據(jù)由節(jié)點(diǎn)j到節(jié)點(diǎn)i成功傳輸?shù)母怕剩?/p>

將節(jié)點(diǎn)i之間形成聯(lián)盟傳遞信息的代價(jià)表示為：

其中，γ_cost是價(jià)格因子，|N_i|表示節(jié)點(diǎn)i的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)量，|N_j|表示節(jié)點(diǎn)j的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)量，和分別表示圖G中節(jié)點(diǎn)i的入度和出度，規(guī)定入度和出度分別滿足0≤λ_iⁱⁿ≤1，λ_i^out≥0，其中，0≤λ_iⁱⁿ≤1表示節(jié)點(diǎn)i的入度只能為1或者0，也就是在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)節(jié)點(diǎn)i最多只能接收一個(gè)節(jié)點(diǎn)j∈N,j≠_i的信息；λ_i^out≥0表示節(jié)點(diǎn)i的出度可以是任意的整數(shù)，也就是說(shuō)節(jié)點(diǎn)i可以同時(shí)發(fā)送信息給其它多個(gè)節(jié)點(diǎn)；

將聯(lián)盟中總的代價(jià)表示為：

綜上所述，在給定的傳輸圖中G(V,E)中，將任意節(jié)點(diǎn)i∈N的收益表示為：

V(G)＝U-C。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以判斷移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的類型，并且可以減小節(jié)點(diǎn)間信息傳輸?shù)难舆t。

附圖說(shuō)明

圖1為某一時(shí)隙下移動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間建立的信息共享通信系統(tǒng)模型，該模型是使得聯(lián)盟收益最大的圖結(jié)構(gòu)，在該時(shí)隙的圖結(jié)構(gòu)下節(jié)點(diǎn)之間按照該方式相互之間傳遞信息；

圖2為本發(fā)明的一種具有不確定合作性節(jié)點(diǎn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中信息共享方法整體流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

本發(fā)明的整體算法包括以下幾個(gè)步驟：

步驟1、使用信念更新理論判斷移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的合作性。

步驟2、使用圖博弈理論解決移動(dòng)節(jié)點(diǎn)信息共享。

上述步驟的具體處理如下：

步驟1、信念更新理論判斷移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的合作性

每一個(gè)參與者(移動(dòng)節(jié)點(diǎn))可以根據(jù)信念更新理論來(lái)更新其關(guān)于其他節(jié)點(diǎn)的類型的信念。當(dāng)節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)，節(jié)點(diǎn)i∈N向節(jié)點(diǎn)j∈N，j≠i請(qǐng)求一個(gè)數(shù)據(jù)包。這種情況下節(jié)點(diǎn)i可以觀察節(jié)點(diǎn)j是否給其發(fā)送這個(gè)數(shù)據(jù)包。設(shè)θ＝1表示在這個(gè)時(shí)隙節(jié)點(diǎn)i收到了來(lái)自于節(jié)點(diǎn)j傳遞的數(shù)據(jù)包。θ＝0表示在這個(gè)時(shí)隙節(jié)點(diǎn)i沒(méi)有收到來(lái)自節(jié)點(diǎn)j傳遞的數(shù)據(jù)包。通過(guò)時(shí)隙t_ij的先驗(yàn)信念P_ij來(lái)更新下一個(gè)時(shí)隙t_ij+1中節(jié)點(diǎn)的協(xié)作信念概率：

其中，P_e為誤報(bào)率，為漏報(bào)率。

步驟2、使用圖博弈理論解決移動(dòng)節(jié)點(diǎn)信息共享

聯(lián)盟圖博弈是將圖論引入到了聯(lián)盟博弈中，聯(lián)盟的收益和聯(lián)盟的一些特征與參與者之間的連接方式有關(guān)。在規(guī)范合作博弈和合作形成博弈中，聯(lián)盟的效用或者是收益與聯(lián)盟內(nèi)參與者之間相互關(guān)聯(lián)方式無(wú)關(guān)。聯(lián)盟內(nèi)參與者之間的通信結(jié)構(gòu)對(duì)博弈的收益和其他特征具有影響。所謂的通信結(jié)構(gòu)即是表示參與者之間的相互關(guān)聯(lián)方式的圖結(jié)構(gòu)，也就是在每一個(gè)聯(lián)盟內(nèi)誰(shuí)與誰(shuí)進(jìn)行相互通信。

節(jié)點(diǎn)i∈N其接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包所帶來(lái)的收益可以分別表示為：

則聯(lián)盟的總收益可以表示為：

其中M_i,j＝(M\M_i)∩M_j表示節(jié)點(diǎn)i可以提供給節(jié)點(diǎn)j,j≠i的數(shù)據(jù)包，γ_in與γ_out都是價(jià)格因子。P_i,j表示數(shù)據(jù)由節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j成功傳輸?shù)母怕省_j,i表示數(shù)據(jù)由節(jié)點(diǎn)j到節(jié)點(diǎn)i成功傳輸?shù)母怕省?/p>

節(jié)點(diǎn)i在接收或者發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程中占用信道，使信道中數(shù)據(jù)沖突的概率增加，對(duì)于節(jié)點(diǎn)i作為發(fā)送節(jié)點(diǎn)來(lái)講，這種沖突限制在了節(jié)點(diǎn)i的鄰居節(jié)點(diǎn)N_i內(nèi)，對(duì)于節(jié)點(diǎn)i作為接收節(jié)點(diǎn)來(lái)講(接受來(lái)自節(jié)點(diǎn)j傳遞的信息)，這種沖突限制在了節(jié)點(diǎn)j的鄰居節(jié)點(diǎn)N_j內(nèi)，因此節(jié)點(diǎn)之間形成聯(lián)盟傳遞信息的代價(jià)可以表示為：

其中γ_cost是價(jià)格因子，|N_i|表示節(jié)點(diǎn)i的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)量，|N_j|表示節(jié)點(diǎn)j的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)量。

則聯(lián)盟中總的代價(jià)可以表示為：

綜上所述，在給定的傳輸圖中G(V,E)中，任意節(jié)點(diǎn)i∈N的收益可以表示為

V(G)＝U-C (8)。