為等級(jí)Cg中的平均數(shù) 據(jù)包長(zhǎng)度，Pg為等級(jí)Cg的影響力，Dg為等級(jí)Cg中數(shù)據(jù)包的時(shí)延截止期。影響力能區(qū)分實(shí)時(shí)業(yè) 務(wù)需求等級(jí)的優(yōu)先次序，如果g<g/ (g = 2,…，G)，會(huì)有化含。最終，影響力封裝起來，放在 數(shù)據(jù)包頭部。
[0054] 如圖2所示，多媒體傳輸(如無(wú)線設(shè)備到設(shè)備應(yīng)用、分布式捜索、分布式流媒體)是 業(yè)務(wù)適度服務(wù)的典型例子。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)所需傳遞的信息可W通過用戶和業(yè)務(wù)兩個(gè)維度進(jìn)行刻 畫，用戶先產(chǎn)生多樣化的信息需求，然后再映射為多樣化業(yè)務(wù)。實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)需求Ri, R2，Ru結(jié)合 頻段Ml,…，Mq,依據(jù)主用戶集Pi,…，Pq,由業(yè)務(wù)覆蓋和次用戶服務(wù)生成不同頻段集的虛擬隊(duì) 列。次用戶服務(wù)在經(jīng)歷頻譜切換后實(shí)現(xiàn)，需要根據(jù)封裝在包首部的影響力來發(fā)送最重要的 數(shù)據(jù)包。
[0055] (2)建立白空間矩陣和干擾矩陣信息；
[0056] 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)n通過頻譜感知，獲得的白空間矩陣0n=[0u]e{0，l}Lx9表示如下： ,1 ^ fl，如果主用戶在占用頻段M,，且和鏈路e,和發(fā)生干擾 0057 a= ； J ' "[0， 否
[0化引優(yōu)先級(jí)Cg(g > 2)的干擾矩陣為In= [IiJ] e {0，1 }LXQ:
[00別 ^ 41，如果鏈路踩用頻醋吟能和優(yōu)兔等鎌C《干擾 J化 宵
[0060] 相應(yīng)地，業(yè)務(wù)矩陣哉。。表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)n在等級(jí)Cg中所收更高優(yōu)先級(jí)干擾的差異化業(yè) 務(wù)資源，那么萌=S"xIg-,x...x々H，T表示矩陣反轉(zhuǎn)操作。
[0061] (3)根據(jù)節(jié)點(diǎn)可行行動(dòng)、業(yè)務(wù)傳輸時(shí)間，計(jì)算路由和時(shí)延；
[0062] 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)n的行動(dòng)為An=(eeEn，MEMn)。假設(shè)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中繼n能選擇鄰居節(jié)點(diǎn)的鏈 路集E,, E。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)n的次用戶服務(wù)向量為Sn= Ia= (e EEn,MEMn)]，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)n選擇 行動(dòng)A的概率是SAdA= (e，M)是的可用資源，即磚g的元素 SeM=I,等級(jí)Ck中節(jié)點(diǎn)n的所有 可行行動(dòng)集是A,,(幻，可表示成又。(g) = M = (e，M)情，== 1}
[0063] 考慮到信息內(nèi)容具有嚴(yán)格的時(shí)效性，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)n計(jì)算出實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)傳輸時(shí)間 巧器..，在優(yōu)先級(jí)Ck下，e E En , M E Mn :
[00化]和分別表示節(jié)點(diǎn)n采用頻段M在鏈路e上的傳輸速率和誤包率。假設(shè)每個(gè)"鏈 路一頻段"對(duì)的信道條件能由一個(gè)有限狀態(tài)數(shù)的,,的連續(xù)時(shí)間馬爾科夫鏈來描述。Q個(gè)頻 段的使用服從離散的馬爾科夫過程。時(shí)間片t的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)為她的卸=腳埼膊疏賊娩…，^泌毎淵， (0表示頻段q空閑(0)或忙(1)的狀態(tài)。
[0066] 行動(dòng)向量Ai = [An|ne0i]是Ri的所有網(wǎng)絡(luò)中繼傳輸節(jié)點(diǎn)的向量。假設(shè)Ri從源節(jié)點(diǎn) MfeN發(fā)送qi個(gè)數(shù)據(jù)包到目的節(jié)點(diǎn)GK，那么其路由定義為如二I j = l，…qi}，其中 Ihj為Ri中第j個(gè)數(shù)據(jù)包的路由。路由為數(shù)據(jù)包通過的鏈路一頻段對(duì)的集合，即
[0067] 0u = {(e，M)陽(yáng)中的第j個(gè)數(shù)據(jù)包采用頻段M通過鏈路e}
[006引如果一個(gè)中繼傳輸節(jié)點(diǎn)的行動(dòng)改變，相應(yīng)的中繼傳輸Ri的路由Ihj (Ai)也會(huì)改變， 采用路由4u(Ai)的數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)延為如(如^心））。根據(jù)該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每個(gè)收到數(shù)據(jù)包的網(wǎng) 絡(luò)中繼傳輸節(jié)點(diǎn)能決定在何處中繼數(shù)據(jù)包，W及采用何種頻段來減少端到端的時(shí)延。為了 計(jì)算數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)延，源節(jié)點(diǎn)需要按照中繼傳輸節(jié)點(diǎn)的行動(dòng)獲得其它節(jié)點(diǎn)的時(shí)延信息，即 4 的(A,))=5>7；,(A,.)，RiECg。 化鳴
[0069] (4)進(jìn)行本地信息和優(yōu)先級(jí)的分布式協(xié)同設(shè)計(jì)；
[0070] 在每個(gè)節(jié)點(diǎn)n中，發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包j ECg的端到端時(shí)延能進(jìn)行如下分解：
[0071 ] (/,,如,）二巧(?"(糾八,)]+ <斬,）
[00巧巧式(各馬W表示數(shù)據(jù)包j ECg從節(jié)點(diǎn)ri到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的時(shí)延期望，請(qǐng)的)為數(shù)據(jù) 包j到達(dá)節(jié)點(diǎn)n之前經(jīng)歷的時(shí)延。影響力化的業(yè)務(wù)覆蓋決定發(fā)送數(shù)據(jù)包jECg?；男畔⒎庋b 到數(shù)據(jù)包首部，且式能根據(jù)數(shù)據(jù)包首部中的時(shí)間戳來計(jì)算。每個(gè)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先權(quán)調(diào)度器 確保高優(yōu)先級(jí)不受低優(yōu)先級(jí)影響。既然節(jié)點(diǎn)11中的式^(吟^固定，那么跨層多標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化問題變 成：
[0073] MOPT 二 a巧 min 巧 W
[0074] 化峨餅to巧式侶馬:(4,4期含巧-魯-游的），臣4
[007引其中，巧式(礦的(4,，。)]表示等級(jí)Ck中的數(shù)據(jù)包從中繼傳輸節(jié)點(diǎn)n到達(dá)目的節(jié)點(diǎn) 的時(shí)延期望。C表示一個(gè)使概率晚油.!巧 <(命)+氣:妃如4,4說>^}很小的安全間隔。為 了評(píng)估時(shí)延期望巧是(各，4化，需要有一個(gè)估計(jì)傳輸時(shí)延巧<(礎(chǔ)。設(shè)定每個(gè)節(jié)點(diǎn)n 保持并更新每個(gè)優(yōu)先級(jí)的時(shí)延向量d。=(巧式口化巧式餅]，…，巧<(G)])，化中第一個(gè)優(yōu)先 級(jí)為主用戶保留。
[0076] (5)獲得信息交換自由度和信息單元限制條件(信息利益、信息自由度）；
[0077] 如圖3所示，假設(shè)本地信息Ln采用一個(gè)協(xié)作控制頻段來進(jìn)行交換。傳輸按時(shí)間分 片，令ts為時(shí)間片持續(xù)時(shí)間，cULn)為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)n的協(xié)作間隔。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在時(shí)間片中和協(xié)作間 隔后選擇行動(dòng)An。除了白空間矩陣和干擾矩陣，協(xié)作間隔也包括時(shí)延向量dn和控制消息RTS/ CTS。每個(gè)時(shí)間片中的協(xié)作間隔，能給頻段伺機(jī)接入提供可行行動(dòng)集A。;和數(shù)據(jù)包傳輸?shù)闹?繼傳輸選擇。
[007引不同的本地信息Ln對(duì)于減少的目標(biāo)函數(shù)巧馬,(,滬的.(4，. A，))]有不同的影響。令 4切二取岐，4,、)，<，4,,>、. eN;j為鄰居節(jié)點(diǎn)收集的本地信息，它距離節(jié)點(diǎn)n有X跳的距 離，N'、'表示和節(jié)點(diǎn)n有X跳距離的節(jié)點(diǎn)集。令Ln(X) = Un(I) 11 = 1，…，X}為所有的鄰居節(jié)點(diǎn) 收集到的本地信息。針對(duì)本地信息，令最優(yōu)時(shí)延期望為G。(護(hù)X)=巧疋(礦的(/C", t,,(.Y)))]。 X越大，時(shí)延期望Gn(g，x)越小。
[0079] 令Vn(g，In(X))為等級(jí)Ck中信息In(X)的回報(bào)利益。在靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)中，Vn(g，In(X))定義 為:Vn(g, In(X) )=Gn(g, X-I )-Gn(g，X)。
[0080] 因?yàn)長(zhǎng)n(I) = In(I),所^￥。(邑，1。(1))=6。(邑，1)。如果節(jié)點(diǎn)11收到信息1。^)，那么信 息回報(bào)Vn(g，In(l))被視作是按照時(shí)延期望巧馬權(quán)兮；)]所帶來的利益。針對(duì)信息In(X),最優(yōu) 時(shí)延期望Gn(g，X)可表示為：G,,佔(zhàn)X) = G,,歧1)-乙;。礦/,,(/))。
[0081] 一旦信息過時(shí)，那么乂即收集過時(shí)的信息沒有獲得利益。在動(dòng)態(tài)網(wǎng) 絡(luò)中，一旦皆切)=0，那么對(duì)于X < X'如n有K:' (g，(.C')) = 0。因此，定義信息自由度 DoF(k, V)為：
[0082] DoFn(k, V) = argmaxx，吟（,礦 /"(.V)) > 乂咕 V)，1.《義'空馬
[0083] 其中Mg,V)含0表示實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)帶來的最小時(shí)延變化，該實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)確定在等級(jí)Ck中 收到本地信息的最小利益。D〇Fn(g，V)依賴于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)變化速度V。在移動(dòng)環(huán)境下，需 要有一個(gè)更高的闊值4 (g，v)，使得信息In(X)依然有價(jià)值且用來交換。于是產(chǎn)生更小的信 息自由度D〇Fn(g，V)，其中信息自由度D〇Fn(g，V)隨著不同的優(yōu)先級(jí)改變。和低優(yōu)先級(jí)相比， 高優(yōu)先級(jí)具備更多的網(wǎng)絡(luò)資源，如果g<g/，那么闊值A(chǔ)(g，V) <Mg/ ,V)，于是有D〇Fn(g，V) >D〇Fn(g/，v)。即一個(gè)高優(yōu)先級(jí)Cg的信息自由度D〇Fn(g，V)比一個(gè)低優(yōu)先級(jí)Cg^的信息自由度 Zn(g' ,V)大。
[0084] 假設(shè)信息自由度僅是網(wǎng)絡(luò)變化速度V的一個(gè)函數(shù)，即DoFn(g，v)=DoF(v)。信息自 由度DoF(V)需要由次用戶中的最高優(yōu)先級(jí)確定。信息自由度DoF(V)被定義為在T內(nèi)信息傳 輸?shù)淖畲筇鴶?shù)，運(yùn)樣該網(wǎng)絡(luò)被視作是不變的，而在間隔n(v) ^ 1/v中的任何網(wǎng)絡(luò)變化能被忽 略。
[0085] 下面來看針對(duì)