[发明专利]获取非重叠稳定转发联盟结构的方法及装置

说明书

本发明公开了一种获取基于数据包转发的非重叠稳定转发联盟结构的方法及装置，该方法包括：确定用于数据包转发的整个网络G；通过所述整个网络G，确定所述网络G中存在的非重叠的不同联盟结构集合；以所述非重叠的不同联盟结构集合作为离散时间的马尔科夫链模型的状态空间，基于所述离散时间的马尔科夫链模型获取所述网络G中存在的不同联盟结构的集合中的非重叠稳定转发联盟结构。通过上述方式，本发明能够为后续的解决Ad hoc网络中节点的自私激励问题提供理论方法和技术支持。

技术领域

本发明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非重叠稳定转发联盟结构的方法及装置。

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

本发明主要解决的技术问题是提供一种获取基于数据包转发的非重叠稳定转发联盟结构的方法及装置，能够为解决Ad hoc网络中节点的自私激励问题提供理论方法和技术支持。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种获取基于数据包转发的非重叠稳定转发联盟结构的方法，所述方法包括：确定用于数据包转发的整个网络G，其中，所述网络G由N个理性节点构成，G为任意有向图；通过所述整个网络G，确定所述网络G中存在的非重叠的不同联盟结构的集合为其中η_x表示为网络G中某一个包括N个所有节点的转发联盟结构，D_N表示为网络G中存在的不同联盟结构的数量，其中，以所述非重叠的不同联盟结构的集合作为离散时间的马尔科夫链模型的状态空间Ω＝{(η_x),x＝{1,...,D_N}}，基于所述离散时间的马尔科夫链模型获取所述网络G中存在的不同联盟结构的集合中的非重叠稳定转发联盟结构。

其中，所述基于所述离散时间的马尔科夫链模型获取所述网络G中存在的不同联盟结构的集合中的非重叠稳定转发联盟结构的步骤，包括：通过求解离散时间的马尔科夫链模型的平稳概率来获取所述网络G中存在的不同联盟结构的集合中的非重叠稳定转发联盟结构。

其中，所述通过求解离散时间的马尔科夫链模型的平稳概率来获取所述网络G中存在的不同联盟结构的集合中的非重叠稳定转发联盟结构的步骤，包括：确定所述离散时间的马尔科夫链模型的转移概率矩阵P，其中矩阵P中的每一个元素表示为P_η,η'，元素P_η,η'表示为所有节点形成的转发联盟结构从η状态到η状态的转移概率；通过所述转移概率矩阵P计算获得所述离散时间的马尔科夫链模型的平稳概率向量进而获得所述网络G中存在的不同联盟结构的集合中的非重叠稳定转发联盟结构。