【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信技术中的网络协议和物理层安全，特别是涉及一种基于多用户对联盟博弈的最优选择性中继感知接入方法。
技术介绍
1、分布式网络中的机会接入，主要分为直连和协作两种，直连网络只考虑通过直连信道接入，其核心思想是，多用户分布方式竞争信道后，赢得信道用户将比较自身信道情况与固定门限，若信道条件高于门限，则接入信道开展自适应速率传输，否则放弃信道机会，所有用户重新进行信道竞争。与直连网络相比，协同网络结构更加复杂，信道接入优化需考虑要素更多，因此研究难度更大，已有研究工作尚处于初级阶段。
2、基于直连网络研究成果，对分布式协同网络的分布信道接入方法进行研究探索，主要针对网络统计吞吐量性能最优开展了建模和优化方法研究。先后研究了中继点受控和自治两种中继点工作模式下的信道感知接入建模与统计优化方法。其中，基于停止优化理论进行数学建模，提出中继资源受控模式下中继信道全感知与接入统计决策方法。针对受控模式中继信道感知开销随中继点数量线性递增问题，开展了中继资源自治模式下的全分布信道感知接入方法研究，提出基于双阶停止优化方法的数学建模方法，并建立了用户信道竞争感知与前跳广播—多中继点分布感知与后跳转发的全分布式统计决策优化方法，具有网络吞吐量统计最优性。
3、可见现有技术中的分布式协同网络机会信道接入方法，存在以下缺陷：
4、1.分为中继节点和通信节点，用户节点在中继节点辅助下通信，中继节点只能作为辅助中继存在，节点角色单一，网络资源没有得到充分利用；
5、2.以全网节点均愿意协作为
6、3.中继选择策略基本为随机单中继选择或全中继探测，未能找到探测开销和探测收益的均衡，浪费了探测时间或没有找到最优的中继链路。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本专利技术提供用于克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种最优选择性中继感知接入方法。
2、本专利技术提供了如下方案：
3、一种最优选择性中继感知接入方法，包括：
4、确定给定的社交信任网络的通信对集合、当前联盟体结构以及转移次数；所述社交信任网络包括建立了三级信任关系由多个信源、信宿对组成的异构无线协同网络；位于同一联盟体结构内部的信源和信宿互为中继；
5、所述通信对集合内的所有通信节点按照各自节点id依次广播包含位置信息的短包，以便在一轮广播结束后每个所述通信节点均获得其他所有通信节点的位置信息；
6、基于所述位置信息计算获得各所述通信节点间信道的统计信息；根据所述统计信息利用收益函数计算每个所述通信对在所述当前联盟体结构下的收益，利用所述收益评估各个所述通信对是否有动机打破当前的联盟体结构从而形成新的联盟体结构，确定没有任何一个用户有动机打破当前联盟体结构，则输出稳定联盟体结构；
7、基于所述稳定联盟体结构，按照基于固定联盟体结构的机会信道接入方法，进行分布式信道竞争和机会信道接入；所述基于固定联盟体结构的机会信道接入方法包括在所述稳定联盟体结构下，多个信源通过以分布方式发送和接收探测数据包竞争信道，实时测量信道状态，动态选择其所有联盟体内的最佳中继信道进行机会接入。
8、优选地：所述稳定联盟体结构输出方法包括：
9、步骤11：对于当前联盟体结构scur，通过收益函数计算通信对i留在当前联盟体内的收益和加入其他联盟体的收益，评估是否存在转移动机，若存在，则进入步骤2，
10、步骤12：确定将联盟体加入到通信对i的联盟体历史集合h(i)中，通信对i离开其当前联盟体否则，无需更新联盟体历史集合h(i)，通信对i直接离开联盟体转移因子η＝η+1，进入步骤13；
11、步骤13：通信对i加入存在转移动机的新联盟体，若存在不止一个联盟体满足转移要求，则选择收益最大的联盟体加入；进入步骤14；
12、步骤14：通信对i更新当前的联盟体结构scur，并将新的联盟体结构scur以广播的方式告知其他通信对；单次迭代周期时间结束后，进入步骤15；
13、步骤15：所有通信对的一次迭代结束，且η＝0，确定本次迭代没有通信对打破联盟体结构scur，联盟体结构达到稳定，输出稳定联盟体结构sf＝scur；否则，η＝0，回到步骤11。
14、优选地：所述固定联盟体结构的机会信道接入方法包括：
15、步骤21：基于给定的联盟体结构s，根据分布式无线网络信道统计特性参数，计算获得系统平均吞吐量一级判决门限thi,l,thi,u以及二级判决门限
16、
17、步骤22：多个信源di进行信道竞争；从持续时间δ的微时隙开始时，所有信源以概率p0发送rts数据包来独立竞争信道，成功完成信道竞争的次数为n，首次成功的竞争记为n＝1；
18、步骤23：信宿di根据步骤1的计算结果，判断其属于哪个分类，若thi,l＜thi,u,通信对i∈k*，进入步骤24；否则通信对转至步骤29；
19、步骤24：将直连信道snrγ与一级判决门限thi,l,thi,u比较，若γ≤thi,l，则放弃本次接入机会，回到步骤22；若γ≥thi,u，则选择直连信道进行信道接入，传输速率为rd,i(γ)，单次传输结束后回到步骤22；否则thi,l＜γ＜thi,u，选择进一步探测中继信道，进入步骤25；
20、步骤25：选择探测的最优中继节点数量和集合，对于二级判决阈值若对于j＝2:ji-1，满足则最优探测的中继节点数量为j*＝j；若最优探测的中继节点数量为j*＝ji；否则最优探测的中继节点数量为j*＝1；最优探测的中继节点集合则为进入步骤26；
21、步骤26：进行中继集合的探测；信宿di发送cts包到待探测的潜在中继节点和信源si，中的潜在中继节点sj收到cts包后，将信源si到其自身的第一跳中继信道通过rts包括返回给信宿di，信宿di收到该rts包后从中解调并估计信源si到其自身的第二跳中继信道所有属于集合的信源依次回复rts包括后，信宿则获得集合内所有信源节点作为中继的两跳链路snr，计算得出信源si在集合内的最佳中继节点辅助下进行传输的最大信道接收snr步进行接入信道选择，进入步骤28；否则，放弃接入机会重新竞争，返回步骤22；
22、步骤28：若则信源si在的时间内在直接信道中以最大可达速率rd,i(γ)传输，传输结束后返回步骤22；否则，信源在联盟体内最佳中继辅助下以最大可达速率进行两阶段传输，传输时间为传输结束后返回步骤22；
23、步骤29：若直连信道则选择直连信道进行信道接入，信宿di发送cts至信源s(k)和其他所有信源，令信源si在τd时间内，以最大可达速率rd,i(γ)在直连信道上进行数据传输，其他所有信源在τd时间内等待，单次传输结束后回到步骤22；否则，信宿di放弃本次接入机会，并广播cts本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种最优选择性中继感知接入方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的最优选择性中继感知接入方法，其特征在于，所述稳定联盟体结构输出方法包括：
3.根据权利要求2所述的最优选择性中继感知接入方法，其特征在于，所述收益函数由下式表示：
4.根据权利要求2所述的最优选择性中继感知接入方法，其特征在于，联盟体排序算子定义如下：
5.根据权利要求2所述的最优选择性中继感知接入方法，其特征在于，通过以下方式评估是否存在转移动机：
6.根据权利要求1所述的最优选择性中继感知接入方法，其特征在于，所述固定联盟体结构的机会信道接入方法包括：
7.根据权利要求6所述的最优选择性中继感知接入方法，其特征在于，所述两阶段传输包括：
8.根据权利要求6所述的最优选择性中继感知接入方法，其特征在于，系统平均吞吐量由下式表示：
9.根据权利要求8所述的最优选择性中继感知接入方法，其特征在于，所述一级判决门限Thi,l,Thi,u定义如下：
10.根据权利要求9所述的最优选择性中继感知接入方法
...【技术特征摘要】
1.一种最优选择性中继感知接入方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的最优选择性中继感知接入方法，其特征在于，所述稳定联盟体结构输出方法包括：
3.根据权利要求2所述的最优选择性中继感知接入方法，其特征在于，所述收益函数由下式表示：
4.根据权利要求2所述的最优选择性中继感知接入方法，其特征在于，联盟体排序算子定义如下：
5.根据权利要求2所述的最优选择性中继感知接入方法，其特征在于，通过以下方式评估是否存在转移动机：
6.根据权利要求1所述的最优选...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢佳，刘永杰，陈照华，王亮，罗平，
申请(专利权)人：中国兵器装备集团自动化研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。