[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

说明书

本发明公开了一种基于分布式理性竞争的移动自组织网络资源分配算法，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；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；根据对应的效用值，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；重复效用和下一步动作更新过程，进行移动自组织网络资源分配。本发明环境变化以及通信需求变化时，会动态调整当前动作对应的效用值，以及下一时刻各候选动作的选择概率，能够适应不同通信业务传输需求，进行分布式的理性通信资源竞争和使用的算法，提高了全网的节点通信功率自动分配的合理性。

技术领域

本发明涉及移动自组织网络资源分配技术，具体涉及一种基于分布式理性竞争的移动自组织网络资源分配算法。

背景技术

无线自组织网络由于具备较为强大的鲁棒性和很强的灵活性以及环境适应能力，在偏远地区通信、应急通信，以及下一代无线通信网络中都有较为广泛的应用。但是，无线自组织网络的无中心特性给网络的资源分配带来了挑战。传统的基于管理中心实体的资源分配方法不再适用于无线自组织网络。即便采用类似的方法，也与无线自组织网络的固有特性相悖，削弱无线自组织网络的灵活性、鲁棒性。因此，无线自组织网络的分布式资源分配技术显得尤为重要。

随着无线自组织网络中的节点业务的多样化，各个节点的通信业务类型、通信需求、对通信指标的敏感度都不一样，再采用传统的分布式资源竞争方法，将不再适应现在无线自组织网络发展的需求。传统上，分布式资源竞争，主要是无线自组织网络节点根据自身所处环境，调整自身通信功率，以获得更大的通信效果。这种思路运用在如今已经需求异构化的无线自组织网络中，会导致两个方面的问题：一方面，各个节点尽可能争取多的资源，将会倾向于发射较大的功率，这会对周边节点造成干扰，影响系统整体性能。另一方面，节点通过大功率通信获得的吞吐量等收益，有时候自身并不十分需要，造成了资源浪费的同时，还影响了一些急需提高吞吐量的邻近节点。

所以，有必要研究基于分布式理性竞争的移动自组织网络资源分配算法。该研究具有较强的实用背景和多场景适用性，在技术上也有较强的创新意义，因此具有较强的理论和实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于分布式理性竞争的移动自组织网络资源分配算法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于分布式理性竞争的移动自组织网络资源分配算法，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。

进一步的，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 p_i,k＝1/K，其中K表示节点i可以选择的候选动作数目。