[发明专利]获取分布式重叠稳定联盟结构的方法及系统

说明书

技术领域

本申请涉及无线网络与通信技术领域，特别是涉及一种获取基于数据包转发的分布式重叠稳定联盟结构的方法及系统。

背景技术

Ad hoc网络由许多可以自由移动的节点组成，每个节点扮演主机和路由器双重角色，节点之间的通信通过无线信道、中继节点的多跳转发来完成。该网路不依赖于任何固定的基础设施，无中心控制，是完全自组织的，因此它与传统的无线网络有着很大的区别。在传统的紧急情况和军事应用中，Ad hoc网络中的节点都是以一种自愿积极的合作转发方式来工作。但是，最近特别是在民用领域中，节点由于受到自身处理能力、存储空间和电池能量等各种资源的限制，节点会表现出自私行为，丢弃所要转发的报文，从而达到节省自身资源的目的，降低了网络的性能。因而，确保网络中自私节点的激励合作，从而保障网络的可用性及其网路的性能成为当前Ad hoc网络中研究的热点之一。

当前采用博弈论来增强Ad hoc网络中自私节点的合作性研究方法较多，但是目前的研究都主要集中在非合作博弈的研究范畴。在非合作博弈中，强调的重点主要体现在节点自身所表现的行为：理性节点在转发数据包的过程中可选择的策略、博弈可能出现的结果和节点对应做出的选择等。而在博弈论另外的研究分支合作博弈中，一般假定节点之间达成一个可实施的共同行动的协议，即节点之间可能表现出一种“合作的意向”，并且这种合作意向是内生的。当前，如何通过合作博弈来解决Ad hoc网络中节点的自私激励问题成为最主要的问题之一。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种获取基于数据包转发的分布式重叠稳定联盟结构的方法及系统，能够为解决Ad hoc网络中节点的自私激励问题提供技术支持。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种获取基于数据包转发的分布式重叠稳定联盟结构的方法，所述方法包括：在用于数据包转发的整个网络中，确定当前T时刻所述网络中形成的联盟结构η(T)，其中η(T)＝{S₁(T),...,S_M(T)}，S(T)为当前T时刻的形成的一个联盟，M为联盟个数，1≤M≤N，N为所述网络中节点的个数；在所述联盟结构η(T)中，计算节点i的总收益u_i(η(T))和所述联盟结构η(T)的社会福利U(η(T))，其中，所述节点i可以同时加入到多个联盟中，所述社会福利为所述网络中所有节点的总收益之和；通过所述节点i的总收益u_i(η(T))和所述联盟结构η(T)的社会福利U(η(T))，确定所述网络中节点i的总收益和所述网络的社会福利均为最大值时的分布式重叠稳定联盟结构。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：提供一种获取基于数据包转发的分布式重叠稳定联盟结构的系统，所述系统的应用环境为Ad hoc网络，该网络的网络拓扑由网络中的节点通过无线链路组成，所述系统包括：网络中的节点和第三方节点，所述第三方节点支撑网络中节点之间的协作通信,并对网络中形成的联盟结构进行集中部署和统一管理，所述网络中的节点包括起始发送数据包的源节点、转发所述数据包的转发节点，最后接收所述数据包的目的节点，所述网络中的节点和所述第三方节点通过无线链路而可以建立通信链接，每个所述网络中的节点和所述第三方节点均包括处理器、存储器以及通信电路，所述网络中的节点和所述第三方节点在通信过程中可以实现如上所述方法中的步骤。

本申请的能达到的预期效果是：区别于现有技术的情况，本申请在用于数据包转发的整个网络中，确定当前T时刻所述网络中形成的联盟结构；在所述联盟结构中，计算节点i的总收益和所述联盟结构的社会福利，其中，所述节点i可以同时加入到多个联盟中，所述社会福利为所述网络中所有节点的总收益之和；通过所述节点i的总收益和所述联盟结构的社会福利，确定所述网络中节点i的总收益和所述网络的社会福利均为最大值时的分布式重叠稳定联盟结构。由于节点i可以同时加入到多个联盟中，获得节点i的总收益和所述联盟结构的社会福利，进而获得网络中节点i的总收益的最大值和所述网络的社会福利的最大值，当网络中节点i的总收益和所述网络的社会福利均为最大值时，网络中所有节点都没有意愿加入或离开或迁移到其他联盟，所有节点达到了最大稳定的收益，此时的联盟结构即为分布式重叠稳定联盟结构，通过这种方式，能够为解决Ad hoc网络中节点的自私激励问题提供技术支持。

附图说明

图1是本申请获取基于数据包转发的分布式重叠稳定联盟结构的方法一实施方式的流程图；