[发明专利]一种基于分布式理性竞争的移动自组织网络资源分配方法

权利要求书

1.一种基于分布式理性竞争的移动自组织网络资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，初始化无线自组织网络中各节点的动作集和选择概率，从各个节点的动作集中随机选择该节点的初始动作；

步骤2，根据各节点选择的动作和对应的选择概率，结合环境和通信需求，计算与选择的动作对应的效用值；

步骤3，根据与选择的动作对应的效用值，更新动作集中各个候选动作的选择概率，确定下步动作进行数据通信；

步骤4，重复步骤2-3，进行移动自组织网络资源分配；

步骤1中，初始化无线自组织网络节点的动作集和选择概率，具体方法为：

如果节点i选择信道c_i和功率P_i，其中c_i∈M，M表示信道集合，P_i∈P，P表示可选功率集合，i∈N，N表示自组织网络节点集合，则a_i＝(c_i,P_i)表示一个动作；定义节点i的第k个候选动作为a_i,k，则初始化该节点的动作集合为A_i＝{a_i,k}，由节点i所有可能的候选动作a_i,k组成，初始化各候选动作的选择概率为pi_,k＝1/K，其中K表示节点i可以选择的候选动作数目；

步骤2中，根据各节点选择的动作和对应的选择概率，结合环境和通信需求，计算与选择的动作对应的效用值，具体方法为：

用参数a_i表示节点i的动作，a_-i表示除i以外的其他节点的动作集，则节点i选择a_i，而除i以外的其他节点选择a_-i的效用值U_i(a_i,a_-i)表示为：

其中，C是需求敏感度因子，用来针对不同的通信需求调整适配，R_i表示节点i的通信需求，N表示自组织网络节点集合，r_i是r_i(a_i)的缩写，表示节点i选择动作a_i时获取的通信速率，具体计算公式为：

r_i＝Blog₂(1+SINR_i)

其中，B为信噪带宽，SINR_i表示节点i接收信号的信干噪比，具体计算公式为：

其中，P_i表示节点i的功率，P_j表示节点j的功率，h_ji表示节点i和j之间的瑞利衰落系数，d_ji表示节点j与节点i之间的距离，α表示路径衰落指数，σ²为高斯噪声功率，δ(a_i,a_j)的定义如下所示：

其中，c_i、c_j分别表示节点i、j的信道，综合上述公式即得节点i选择动作a_i时的效用值；

步骤3中，根据与选择的动作对应的效用值，更新动作集中各个候选动作的选择概率，确定下步动作进行数据通信，具体方法为：

设当前时刻为t，下一时刻为t+1，τ表示当前时刻到起始时刻的时间段标号，节点i的动作集为A_i，表示τ时刻节点i选择的动作，表示τ时刻除i以外的其他节点的动作集，记节点i的当前动作为m，则对于节点i的任意非m候选动作n∈A_i，下一时刻选择动作m或n的概率表示为：

其中，μ是学习参数，分别表示下一时刻节点i选择动作m或n的概率，是的缩写，表示节点i选择动作n，除i以外的其他节点选择动作的效用值，是的缩写，表示节点i选择动作除i以外的其他节点选择动作a_-i的效用值；

求得下一时刻节点i的各候选动作的选择概率后，随机产生一个数，与各候选动作的选择概率进行区间匹配确定下一步动作，进行数据通信。