[发明专利]一种评估自私节点声誉的数据转发方法

摘要

本发明请求保护一种评估自私节点声誉的数据转发方法。本发明基于隐马尔科夫模型，利用Viterbi算法在每个时间段T估计节点的状态序列，进而计算出节点的声誉值。当节点的能量等于网络设定的能量阈值ε时，若声誉值高于或等于阈值，则将该节点判定为合作节点，反之，则判定为自私节点，节点感知自私节点后向周围节点广播自私节点的ID。在转发数据之前，根据节点的状态确定消息的转发顺序，并根据节点运动过程中所获知的历史相遇信息计算节点与目的节点的相遇概率，选择消息的最优转发节点。本发明所提出的设计方法能够实现节点能量均衡，且声誉模型计算复杂度低，可精确地检测出自私节点，有效激励自私节点参与消息转发。

主权项

1.一种评估自私节点声誉的数据转发方法，其特征在于，包括以下步骤：101、无线自组织网络的初始化步骤：包括初始化节点的初始能量、节点的声誉值及节点的协作度；102、将时间段T的节点协作度划分为四个区间，每个区间分别对应一个节点行为协作度区间，并建立一阶HMM隐马尔科夫模型，记时刻t所观察的节点协作度所属的区间为ot，根据节点历史协作度信息，判断每个时间段T观察节点所处的状态，记节点状态集合为S＝{S1,S2}，时刻t所处的状态为zt,zt∈S；S1表示合作状态，S2表示自私状态；103、当节点i与节点j相遇时，彼此交换记录节点的协作度和信息向量f_ij的节点向量表；104、当节点i与节点j相遇并完成消息转发与信息向量交换时，节点i统计关于节点j拒绝接收节点i消息的数目NN.ij与节点j愿意接收节点i消息的数目NA,ij，更新节点相遇列表，列表中记录节点的相遇历史信息，计算在时间段T内观察的节点协作度，根据节点历史协作度获得节点协作度的观察序列，并运用Viterbi维特比算法确定使节点产生观察序列概率最大的状态序列，进而根据节点状态序列量化节点的声誉值；将消息投递的平均时延作为衡量网络状态的参数之一，定义为时间段T的时间窗口基本长度，将观察节点记录的其他节点的NAN与AN总和的均值与被观察节点NAN与AN总和的比值作为时间窗口基本长度的权重因子，如节点i计算对节点j的时间段T公式如下：其中，NANij表示节点i对于节点j拒绝接收消息的数目，ANij表示节点i对于节点j接收消息的数目，Si表示节点i记录的节点集合，Tavg表示节点i感知的消息投递的平均时延；105、当节点剩余能量为能量阈值ε时，检测节点的声誉值，若声誉值小于阈值δ，则判定其为自私节点，并由判定其为自私节点的节点向周围节点广播自私节点的ID，在转发数据之前根据节点的状态对发送消息队列进行排序，若节点为合作节点，则消息位于队列前端，合作节点的消息以先进先出的方式排队，而状态不明确的节点消息则以节点声誉值大小进行排序；若节点为自私节点，则拒绝接收其消息；106、根据节点运动过程中所获知的历史相遇信息计算节点与目的节点的相遇概率P，选择消息的最优转发节点进行转发。