分布式认知无线电网络中评估认知用户信誉度的方法

摘要

本发明公开一种分布式认知无线电网络中评估认知用户信誉度的方法，主要解决分布式认知无线电网络中缺少中心控制设备的情况下的信任评估问题。本发明实现步骤为：初始化、选择初始信誉评估用户组、筛选信誉评估用户组、判断剩余信誉评估用户数是否小于2、重新选择信誉评估用户组、评估认知用户的合作信誉、资源分配、评估认知用户的通信信誉、确定信誉评估用户的评估信誉值、信誉值更新。本发明可对分布式认知无线电网络中认知用户的网络行为信誉进行有效评估，比较高效的解决对认知用户的信誉值的评估、计算和更新，判定认知用户的信誉状态，保证信任评估公平性，提高网络效率、网络安全性和网络健壮性。

主权项

一种分布式认知无线电网络中评估认知用户信誉度的方法，包括如下步骤：(1)初始化：(1a)全部清空认知用户的数据库中的数据记录，对无线电网络中每个认知用户，依自然数顺序设定唯一的身份标识，将认知用户的身份标识存入认知用户的网络参数数据记录中；(1b)将认知用户的信任数据记录中的所有认知用户的初始合作信誉值与初始通信信誉值设置为0.5，初始评估信誉值设置为0，初始总信誉值设置为0.5；(1c)将无线电网络中认知用户数记录到认认知用户的网络参数数据记录中，完成无线电网络初始化；(1d)对请求加入网络的新认知用户进行初始化；(2)选择初始信誉评估用户组：(2a)判断信誉评估用户组的数据记录是否为空，若为空，执行步骤(2b)，否则，执行步骤(3)；(2b)在[0.2,0.5]范围内任选一个正实数作为选择比例；(2c)将无线电网络中认知用户数与选择比例相乘后取整，得到信誉评估用户组的用户数；(2d)按照下式，计算信誉评估用户组的选择因子：其中，m表示信誉评估用户组的选择因子，N表示无线电网络中认知用户数，J表示信誉评估用户组的用户数，表示向下取整操作；(2e)从认知用户的数据库中，选择满足下式身份标识条件的认知用户，记入认知用户的信誉评估用户组数据记录中：I mod m＝1其中，I表示认知用户的身份标识，m表示信誉评估用户组的选择因子，mod表示求余操作；(2f)将认知用户的信誉评估用户组数据记录中所记录的认知用户，作为信誉评估用户，将所有信誉评估用户作为信誉评估用户组；(3)筛选信誉评估用户组：(3a)依次检查信誉评估用户组数据记录中的所有信誉评估用户的信誉值，如果信誉评估用户的总信誉值小于0.5，或者信誉评估用户的评估信誉值小于0，则将该信誉评估用户从信誉评估用户组数据记录中删除；(3b)依次检查信誉评估用户组数据记录中的所有信誉评估用户连续参与信誉评估次数，若信誉评估用户连续参与信誉评估超过5次，将该信誉评估用户从信誉评估用户组数据记录中删除；(4)判断信誉评估用户组数据记录中的剩余信誉评估用户数是否小于2，若小于2，执行步骤(5)，否则，执行步骤(6)；(5)重新选择信誉评估用户组：(5a)当前信誉评估用户组随机发布一个正整数，将该正整数作为认知用户初始申请号；(5b)希望加入信誉评估用户组的认知用户发出申请信息；(5c)检查发出申请信息的认知用户的信誉值是否符合申请条件，以初始申请号为起点，以1为递增，对符合条件的认知用户，依次设定一个申请号，将认知用户的申请号记录入信誉评估用户组的数据记录中；(5d)按照下式，计算信誉评估用户组的选择因子：其中，m表示信誉评估用户组的选择因子，N₁表示信誉评估用户组的数据记录中的认知用户数，J表示步骤(2c)所述的信誉评估用户组的用户数，表示向下取整操作；(5e)从信誉评估用户组的数据记录中，删除不满足下式申请编号条件的认知用户：A mod m＝1其中，A表示认知用户的申请号，m表示信誉评估用户组的选择因子，mod表示求余操作；(5f)将认知用户的信誉评估用户组数据记录中所记录的认知用户，作为信誉评估用户，将所有信誉评估用户作为信誉评估用户组；(6)评估认知用户的合作信誉：(6a)认知用户进行本地频谱感知；(6b)认知用户将本地频谱感知信息上报给信誉评估用户组，频谱感知信息的行向量元素值为0和1，行向量的元素的个数为感知的频谱个数；(6c)信誉评估用户组对认知用户的频谱感知信息进行感知信息融合，得到最终频谱感知信息；(6d)信誉评估用户组将最终频谱感知信息广播给无线电网络中的认知用户，认知用户将最终频谱感知信息记录入认知用户的感知信息数据记录中；(6e)信誉评估用户对最终频谱感知信息与认知用户的频谱感知信息是否完全相同进行判决，若完全相同，则认知用户频谱感知正确，否则，认知用户频谱感知错误；(6f)信誉评估用户评估认知用户的合作评分，如果认知用户上报感知信息，且认知用户频谱感知正确，则认知用户的合作评分为1；如果认知用户上报感知信息，但认知用户频谱感知错误，则认知用户的合作评分为0.5；如果认知用户未上报感知信息，则认知用户的合作评分为0；(7)资源分配：(7a)认知用户发出包含认知用户对所请求频谱的出价的频谱请求信息；(7b)按照下式，信誉评估用户组计算发出频谱请求信息的认知用户的频谱竞争力，将认知用户的频谱竞争力记录入认知用户的频谱请求数据记录中：CP＝T*B其中，CP表示认知用户的频谱竞争力，T为认知用户总信誉值，B为认知用户对所请求频谱的出价；(7c)信誉评估用户组将认知用户的频谱竞争力按照从大到小进行排序；(7d)信誉评估用户组将从认知用户的频谱感知数据记录中，读取的最终频谱感知信息为0的频谱，记录为空闲频谱列表，将空闲频谱列表内的频谱依次分配给竞争力由大到小的认知用户；(7e)信誉评估用户组公布频谱分配结果；(8)评估认知用户的通信信誉：(8a)认知用户按照频谱分配结果进行数据通信；(8b)信誉评估用户感知监测各认知用户的通信行为，按照通信质量评判标准确定对认知用户的通信评分；(9)确定信誉评估用户的评估信誉值：(9a)信誉评估用户将步骤(6f)所述的对认知用户合作评分和步骤(8b)所述的对认知用户通信评分两个评分进行签名操作；(9b)信誉评估用户互相交换签名后的对认知用户的合作评分和通信评分；(9c)按照评分融合方法，分别将信誉评估用户对认知用户的合作评分和通信评分进行融合，得到认知用户的合作总评和通信总评；(9d)对信誉评估用户的评分进行判决，若信誉评估用户对认知用户的合作评分和通信评分分别与认知用户的合作总评和通信总评的差值均小于0.1，则信誉评估用户的评估公平，否则，信誉评估用户的评估不公平；(9e)按照评估信誉值评判方法，确定信誉评估用户的评估信誉值；(10)信誉值更新：(10a)信誉评估用户组按照信誉值更新方法，得到更新后的信誉数据，更新后的信任数据包括认知用户的合作信誉值、通信信誉值和总信誉值；(10b)信誉评估用户组将更新后的信誉数据，广播给认知无线电的所有认知用户；(10c)认知用户将更新后的信誉数据，记录入认知用户的信任数据记录中。