1.一種中心式認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中基于嵌套博弈的信任管理方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟一、建立模型:
將中心式認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中次用戶的活動分為感知階段和傳輸階段兩個時期,并根據(jù)兩個時段的次級用戶的行為建立博弈模型;
步驟二、次級用戶感知頻譜狀態(tài)信息:
次級用戶對于參與頻譜分配的次級用戶,通過能量感知的方式感知目前頻譜空洞信息;
步驟三、次級用戶上傳感知信息:
次級用戶將感知到的頻譜狀態(tài)信息上傳到數(shù)據(jù)中心DC,上傳信息的準(zhǔn)確性概率即為用戶的博弈策略,策略集為
上傳的頻譜狀態(tài)信息表示為本地頻譜表,記錄次用戶檢測頻段結(jié)果,表示為1*m的矩陣,m為次用戶所檢測到的頻段的數(shù)目,矩陣中用1表示該處頻譜空洞,0表示該處頻譜忙碌不可用;
步驟四、數(shù)據(jù)中心DC對于頻譜狀態(tài)進行數(shù)據(jù)收集融合:
頻譜狀態(tài)信息的融合方式為次級用戶上傳的頻譜狀態(tài)的均值,其大于0.8則認(rèn)為該處頻譜空洞;
步驟五、數(shù)據(jù)中心更新感知階段信任值:
數(shù)據(jù)中心根據(jù)各個次級用戶上傳的感知數(shù)據(jù),對該階段的用戶行為進行信任值的更新,感知的評價值表示為函數(shù)的計算公式是Fi代表每一個次級用戶i其物理感知準(zhǔn)確率我們假設(shè)次級用戶的感知準(zhǔn)確率服從泊松分布,均值為λ;
步驟六、數(shù)據(jù)傳輸階段,次級用戶進行頻譜傳輸:
獲得信道的次級用戶利用信道對頻譜進行傳輸,并作出該階段的博弈決策,其策略內(nèi)容為傳輸階段用戶良好利用頻譜的概率取值范圍為
步驟七、根據(jù)其傳輸階段的表現(xiàn),數(shù)據(jù)中心對該階段的用戶行為進行信任值的更新,本次傳輸?shù)男抛u值變化為α為權(quán)重因子,根據(jù)對于此次傳輸?shù)闹匾暢潭热藶樵O(shè)定,歷史傳輸信譽值為TQi,其中TNi為傳輸正常的次數(shù),TTi為傳輸?shù)目偞螖?shù);
步驟八、信譽值計算;
步驟九、計算嵌套博弈效用函數(shù)和優(yōu)化迭代:
步驟十、根據(jù)頻譜分配方案進行頻譜分配,根據(jù)信譽值的大小進行排序,按順序分配頻譜;
步驟十一、更新傳輸階段用戶信任值;
步驟十二、系統(tǒng)在多次頻譜分配后剔除惡意用戶,用戶行為通過相互學(xué)習(xí)趨于良好,并使得整個系統(tǒng)趨于良性循環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種中心式認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中基于嵌套博弈的信任管理方法,其特征在于,所述步驟八包括:
第一步、滑動窗口選擇:
系統(tǒng)隨機生成滑動窗口Win1,其中滑動窗口的大小代表了在計算歷史信譽值時選取多少次的值作為歷史信譽值來計算;
第二步、計算滑動窗口時間內(nèi)的信譽值:
根據(jù)滑動窗口的大小,計算滑動窗口時間內(nèi)次級用戶的歷史感知信譽值
SAi代表第i個用戶的感知正確率,STi代表在Win1中用戶i參與頻譜感知并上傳感知結(jié)果數(shù)據(jù)的總次數(shù),SRi代表正確感知的信道個數(shù),uks_d和uko_d分別是用戶的感知時長和在線時長,感知時長指節(jié)點從入網(wǎng)來參與的總感知次數(shù),在線時長指節(jié)點從入網(wǎng)來經(jīng)歷的總感知次數(shù)和歷史傳輸信譽值;
第三步:根據(jù)次級用戶選擇的策略計算該次的直接感知信譽值和直接傳輸信譽值;
第四步:對歷史感知數(shù)據(jù)和直接感知數(shù)據(jù)進行融合,為了實現(xiàn)系統(tǒng)的慢升快降,加入邊際函數(shù)做為參數(shù),
3.如權(quán)利要求1所述的一種中心式認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中基于嵌套博弈的信任管理方法,其特征在于,所述步驟九包括:
第一步、通過計算和融合感知階段和傳輸階段的信譽值計算出博弈第一階段和第二階段的效用函數(shù):
第一階段為照下式計算的效用函數(shù):
其中w1+w2=1,w1,w2分別代表信任值融合時的系數(shù),SAi歷史感知信譽值,為本次感知信道狀況所增加的感知信譽值,TQi代表歷史傳輸信譽值,本次傳輸?shù)男抛u值變化,H為邊際效用函數(shù);
第二階段代表照下式計算系統(tǒng)第二階段的效用函數(shù):
pT代表了實際的傳輸階段的表現(xiàn)與承諾的策略之間的差距值,φ代表了系統(tǒng)的收益值系數(shù);price代表共享信道的造成的利益損耗值,αi代表了每一條共享信道的收益值;
第二步、通過嵌套博弈的優(yōu)化理論對效用函數(shù)進行迭代優(yōu)化,用戶選擇最優(yōu)策略,利用嵌套博弈的優(yōu)化方法自底向上進行嵌套博弈迭代優(yōu)化,得出納什均衡下的用戶策略。
4.如權(quán)利要求1所述的一種中心式認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中基于嵌套博弈的信任管理方法,其特征在于,所述步驟十一包括:
第一步、次用戶在分配到的空閑頻段傳輸數(shù)據(jù),記錄傳輸數(shù)據(jù)時實際的表現(xiàn)和時間;
第二步、若次用戶傳輸數(shù)據(jù)時實際的時間和功率都高于其在博弈進行時所聲稱的傳輸質(zhì)量,則將傳輸階段次用戶信任值乘以獎勵參數(shù)更新;反之,將該階段次用戶信任值乘以懲罰因子更新。