[发明专利]一种时延相关移动自组织网络稳定性的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种时延相关移动自组织网络稳定性的控制方法。

背景技术

网络容量是移动Ad-hoc网络（MANETs，MANET为Mobile Ad hoc network的简称，Ad hoc网络是一种自组织网络，分为固定节点和移动节点两种。MANET特指节点具有移动性的Ad hoc网络。）的关键特性，但MANETs中节点传输数据时共享信道不可避免地存在竞争，故对于一个多跳业务流来说，普遍存在流间竞争和流内竞争，极易导致部分信息流丢失，无谓浪费MANETs有限的带宽资源，进而降低网络容量。为最大限度地利用MANETs资源，自然应使通过链路的信息流速率趋向于平衡，最好接近于链路容量，而不是在剩余带宽和完全超载之间持续地振荡，从而使MANETs容量趋于稳定。但由于MANETs是一个分布式时变动态系统，同时因MANETs自身的诸多因素，如功率、带宽、通信模式、路由策略、干扰模型等影响着其容量，使得MANETs容量稳定性问题成为一个极具挑战性的课题。

尽管目前对于通信系统信道容量、MANETs容量、有基站的网络及无中心基站的分布式网络的稳定性已有较多研究成果，但由于分布式网络MANETs容量模型多为非线性动态方程，而研究非线性动态方程稳定性的文献本已不多，故对于MANETs容量稳定性分析的研究就更为少见。

考虑数据传播时延的MANETs容量分析模型无疑是非线性时变时滞系统，非线性时变时滞系统广泛出现在航天、通信、生物系统等领域，而已有的对其稳定性的研究要么由于在模型变换时引入额外的动力学讨论，要么基于时延无关条件而使结论变得保守而实用性较差。

利用Lyapunov指数稳定性理论（Lyapunov指数是衡量系统动力学特性的一个重要定量指标，它表征了系统在相空间中相邻轨道间收敛或发散的平均指数率，对于系统是否存在动力学混沌,可以从最大Lyapunov指数是否大于零非常直观的判断出来），针对时变传播时延相关条件下的MANETs的容量稳定性研究还处于起步萌芽阶段，尤其将描述器技术结合线性矩阵不等式（LMI——Linear matrix inequality）方法运用到基于时延相关的非线性动态微分方程建模的MANETs容量稳定性研究领域仍然是一片崭新的研究天地。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是：提供一种时延相关移动自组织网络稳定性的控制方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种时延相关移动自组织网络稳定性的控制方法，具体步骤如下：

步骤1：建立MANETs容量分析非合作规划博弈模型如式(9)，

i=1,2,...,k,m=1,2,...,j,h=1,2,...,k；

步骤2：将步骤1中的MANETs容量分析非合作规划博弈模型，式（9）等价于描述器式（10），

其中，C表示常数，可由实际网络性能得到，x(t)表示移动自组织网络源节点发送流量速率向量，x(t-r(t))表示移动自组织网络源节点加入传播时延项的发送流量速率向量，且

f(x(t))=[f₁(x(t))f₂(x(t))...f_i(x(t))...f_k(x(t))]^T,i=1,2,...k，k＜n，n为该自组织网络的节点数，其中，

g(x(t-r(t)))=[g₁(x(t-r(t)))g₂(x(t-r(t)))...g_i(x(t-r(t)))...g_k(x(t-r(t)))]^T,i=1,2,...k，其中，

A，B为对角矩阵，具体为：