一种多中继节点合作博弈的激励方法

摘要

本发明公开了一种多中继节点合作博弈的激励方法，该方法应用于无线泛在环境，解决了无线泛在环境的复杂通信问题，利用博弈论对多中继转发节点进行建模，设立转发节点联盟的效用函数和代价函数，针对需要数据传输服务的源节点选择出最优的中继节点转发联盟，极大地促进中继节点转发的积极性。同时该方法非常简单而易于实现，具有很好的应用前景，并且能够很好地避免单一机制的问题。

主权项

一种多中继节点合作博弈的激励方法,其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1:设定网络通信场景模型，确定源节点s、中继节点集R和目的节点d具体的位置分布状况，并且通过环境感知技术获得各中继节点的信道状况信息，确定候选的中继节点联盟集获得中继节点与目的节点的信道增益中继节点发送到目的节点信号的带宽目的节点d所受到其他节点的平均干扰Ω_int和信道噪声功率谱密度N₀参数；步骤2：根据网络环境和各中继节点信道状况，初始化中继节点最大发射功率p^max、源节点转发收益P、中继节点r_mj(r_mj∈R)转发成本c_mj以及源节点与中继节点r_mj协商确定转发补偿gp_mj、转发奖励gr_mj；步骤3：选取任意的中继节点联盟τ_i且联盟中节点个数N(N>＝2)，根据上述步骤2中的支付补偿价格参数建立联盟的效益函数采取一种以节点发射功率和接收端信干比为因素且保障节点公平性和有效性的联盟代价函数将联盟效用函数和代价函数之差表述为联盟的总收益函数模型Z(τ_i)，通过最大化联盟效益函数和最小化联盟中继节点代价函数来实现联盟总收益函数的最大化；步骤4：当选择的中继节点联盟τ_i确定时，其包含的中继节点集{r_m1,r_m2,…r_mN}也确定，即当联盟效用函数取最大值时，对中继节点联盟中的节点发射功率进行控制使得代价函数最小，即求解得出联盟内节点最佳的发射功率集合步骤5:计算最优化情况下中继联盟τ_i的中继总收益，即求得再次在中继联盟集G中选择不同的中继联盟，重复上述的步骤3和步骤4，比较计算出不同候选中继联盟下联盟的总收益，从而获得最佳的中继节点转发联盟τ^*，满足以下公式：$\left\{{\tau }^{*}\right\}=\arg \underset{{\tau }_i\in G}{\max }Z{\left({\tau }_i\right)}^{*}.$