[发明专利]一种基于贝叶斯联盟博弈的动态合作联盟结构形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信物理层领域，尤其涉及一种基于贝叶斯联盟博弈的动态合作联盟结构形成方法。

背景技术

无线传输的广播特性使网络中节点容易遭到恶意节点的攻击与窃听。协作通信利用协作节点的转发成为可实际应用的物理层安全技术。在真实的无线网络环境中，一个节点对于其他节点的协作类型不完全可知，节点是否参与协作也直接影响最后的收益函数。引用贝叶斯联盟博弈来对节点的行为状态进行动态估计，在此基础上计算可能的效用函数，以趋近于完全信息下节点间形成合理的协作通信传输联盟，保证物理层的安全传输。

无线通信中的网络环境处于实时动态变化中，节点对于周围的潜在协作节点的协作行为存在未知性，目前尚未见通过有效的机制获知潜在协作节点的行为，以在不完全信息下形成稳定的联盟结构保证物理层安全性能最优的算法。

发明内容

本发明提供了一种基于贝叶斯联盟博弈的动态合作联盟结构形成方法，本发明基于贝叶斯联盟博弈，提出在节点行为不确定的未知无线网络环境中，对节点行为进行信念更新，动态调整协作通信联盟结构的方法，保障物理层安全性能最优，详见下文描述：

一种基于贝叶斯联盟博弈的动态合作联盟结构形成方法，所述方法包括以下步骤：

节点通过对潜在协作节点转发的数据可靠性进行初步行为判定，并对所述潜在协作节点进行节点协作行为的信念更新；

针对检测到的不良行为节点，以其协作概率为中心，计算不良行为节点的联合信念概率，划分为不同的网络环境；

在每个网络环境中，计算贝尔数，即所有节点可能形成的所有联盟结构个数；根据各个联盟结构下的各节点的联盟效益值，依照所有可能网络环境的顺序列出某种联盟结构下的节点效益值，即为该联盟结构下的合同；

运用迭代消除机制和前中期阻断机制找到满足贝叶斯核条件的合同；该合同即为符合纳什稳定性的贝叶斯联盟结构，实现物理层的安全传输；

根据合同，无线区域内节点按照协作通信联盟结构发送信息。

所述节点通过对潜在协作节点转发的数据可靠性进行初步行为判定，并对所述潜在协作节点进行节点协作行为的信念更新的步骤具体为：

协作节点用θ₀＝1表示，不良行为节点用θ₁＝0表示；

依据贝叶斯定理，根据当前时隙的传输结果和历史信念，源节点对联盟内的其他节点进行信念更新如下：

其中，表示第t_i,j时隙的信念，p_e表示误报率，表示漏报率，p_off表示节点j在不良行为类型中不协作的概率，它满足：

poff=pe(1-pijti,j)(1+pe).]]>

所述根据各个联盟结构下的各节点的联盟效益值的操作具体为：