[发明专利]一种中心式认知无线网络中基于嵌套博弈的信任管理方法

权利要求书

1.一种中心式认知无线网络中基于嵌套博弈的信任管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、建立模型：

将中心式认知无线网络中次级用户的活动分为感知阶段和传输阶段两个时期，并根据两个时段的次级用户的行为建立博弈模型；

步骤二、次级用户感知频谱状态信息：

次级用户对于参与频谱分配的次级用户，通过能量感知的方式感知目前频谱空洞信息；

步骤三、次级用户上传感知信息：

次级用户将感知到的频谱状态信息上传到数据中心DC，上传信息的准确性概率即为用户的博弈策略，策略集为

上传的频谱状态信息表示为本地频谱表，记录次级用户检测频段结果，表示为1*m的矩阵，m为次级用户所检测到的频段的数目，矩阵中用1表示该处频谱空洞，0表示该处频谱忙碌不可用；

步骤四、数据中心DC对于频谱状态进行数据收集融合：

频谱状态信息的融合方式为次级用户上传的频谱状态的均值，其大于0.8则认为该处频谱空洞；

步骤五、数据中心更新感知阶段信任值：

数据中心根据各个次级用户上传的感知数据，对该阶段的用户行为进行信任值的更新，感知的评价值表示为函数的计算公式是F_i代表每一个次级用户i其物理感知准确率我们假设次级用户的感知准确率服从泊松分布，均值为λ；

步骤六、数据传输阶段，次级用户进行频谱传输：

获得信道的次级用户利用信道对频谱进行传输，并作出该阶段的博弈决策，其策略内容为传输阶段用户良好利用频谱的概率取值范围为

步骤七、根据其传输阶段的表现，数据中心对该阶段的用户行为进行信任值的更新，本次传输的信誉值变化为α为权重因子，根据对于此次传输的重视程度人为设定，历史传输信誉值为TQ_i，其中TN_i为传输正常的次数，TT_i为传输的总次数；

步骤八、信誉值计算；

步骤九、计算嵌套博弈效用函数和优化迭代：

步骤十、根据频谱分配方案进行频谱分配，根据信誉值的大小进行排序，按顺序分配频谱；

步骤十一、更新传输阶段用户信任值；

步骤十二、系统在多次频谱分配后剔除恶意用户，用户行为通过相互学习趋于良好，并使得整个系统趋于良性循环；

所述步骤八包括：

第一步、滑动窗口选择：

系统随机生成滑动窗口Win1，其中滑动窗口的大小代表了在计算历史信誉值时选取多少次的值作为历史信誉值来计算；

第二步、计算滑动窗口时间内的信誉值：

根据滑动窗口的大小，计算滑动窗口时间内次级用户的历史感知信誉值

SA_i代表第i个用户的感知正确率，ST_i代表在Win1中用户i参与频谱感知并上传感知结果数据的总次数，SR_i代表正确感知的信道个数，u_{ks_d}和u_{ko_d}分别是用户的感知时长和在线时长，感知时长指节点从入网来参与的总感知次数，在线时长指节点从入网来经历的总感知次数和历史传输信誉值；

第三步：根据次级用户选择的策略计算该次的直接感知信誉值和直接传输信誉值；

第四步：对历史感知数据和直接感知数据进行融合，为了实现系统的慢升快降，加入边际函数做为参数，

所述步骤九包括：

第一步、通过计算和融合感知阶段和传输阶段的信誉值计算出博弈第一阶段和第二阶段的效用函数：

第一阶段为照下式计算的效用函数：

其中w1+w2＝1，w1,w2分别代表信任值融合时的系数，SA_i历史感知信誉值，为本次感知信道状况所增加的感知信誉值，TQ_i代表历史传输信誉值，本次传输的信誉值变化，H为边际效用函数；第二阶段代表照下式计算系统第二阶段的效用函数：

p^T代表了实际的传输阶段的表现与承诺的策略之间的差距值，φ代表了系统的收益值系数；price代表共享信道的造成的利益损耗值，α_i代表了每一条共享信道的收益值；

第二步、通过嵌套博弈的优化理论对效用函数进行迭代优化，用户选择最优策略，利用嵌套博弈的优化方法自底向上进行嵌套博弈迭代优化，得出纳什均衡下的用户策略。

2.如权利要求1所述的一种中心式认知无线网络中基于嵌套博弈的信任管理方法，其特征在于，所述步骤十一包括：

第一步、次级用户在分配到的空闲频段传输数据，记录传输数据时实际的表现和时间；

第二步、若次级用户传输数据时实际的时间和功率都高于其在博弈进行时所声称的传输质量，则将传输阶段次级用户信任值乘以奖励参数更新；反之，将该阶段次级用户信任值乘以惩罚因子更新。