一種基于博弈論的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于博弈論的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)采用開放的通信媒介進(jìn)行通信，并且認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通常暴露于室內(nèi)或室外的環(huán)境中，處于小區(qū)邊緣的用戶，不僅接受到的信號(hào)強(qiáng)度最弱，還受到相鄰小區(qū)最大程度的干擾。網(wǎng)絡(luò)受到來自環(huán)境中的其他通信設(shè)備的干擾或者人為惡意的干擾，使得通信性能急劇下降，因此設(shè)計(jì)一種有效地抑制干擾的方法或機(jī)制，對(duì)于認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)來說，顯得特別重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于博弈論的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)所遭受的惡意干擾問題，從網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅芎屯ㄐ殴?jié)點(diǎn)的能量出發(fā)，在一定程度上保證認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)在干擾條件下具有較高的數(shù)據(jù)傳輸性能。
[0004]為了對(duì)披露的實(shí)施例的一些方面有一個(gè)基本的理解，下面給出了簡(jiǎn)單的概括。該概括部分不是泛泛評(píng)述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪這些實(shí)施例的保護(hù)范圍。其唯一目的是用簡(jiǎn)單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細(xì)說明的序言。
[0005]在一些可選的實(shí)施例中，提供一種基于博弈論的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法，包括:處于認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)是否被干擾；若網(wǎng)絡(luò)存在干擾，則所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)中的其他監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)廣播報(bào)警信息；所述認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)和干擾節(jié)點(diǎn)計(jì)算各自的收益，并建立非合作式博弈實(shí)例；求解所述非合作式博弈實(shí)例的純策略納什均衡解，獲得所述認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)本身和干擾節(jié)點(diǎn)各自的最優(yōu)策略；通信節(jié)點(diǎn)調(diào)整當(dāng)前的信道接入概率為所述最優(yōu)策略所對(duì)應(yīng)的值。
[0006]在一些可選的實(shí)施例中，所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)是否被干擾之前還包括:在所述認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，均勻部署若干個(gè)通過自組織的方式實(shí)現(xiàn)通信的所述通信節(jié)點(diǎn)。
[0007]在一些可選的實(shí)施例中，所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)是否被干擾的過程包括:所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)周期性的檢查是否發(fā)生數(shù)據(jù)包的碰撞，并基于序貫概率比檢驗(yàn)方法計(jì)算出存在干擾與不存在干擾的概率比，并依據(jù)所述概率比判斷網(wǎng)絡(luò)是否被干擾。
[0008]在一些可選的實(shí)施例中，所述方法還包括:所述干擾節(jié)點(diǎn)將干擾概率調(diào)整為最優(yōu)策略所對(duì)應(yīng)的值。
[0009]在一些可選的實(shí)施例中，所述非合作式博弈實(shí)例包括:參與者的集合，參與者各自的策略集合以及參與者各自的收益矩陣；所述參與者是指:所述認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)和所述干擾節(jié)點(diǎn)。
[0010]在一些可選的實(shí)施例中，所述認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的收益是指:自所述干擾節(jié)點(diǎn)開始產(chǎn)生干擾至所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)出干擾并廣播報(bào)警信息的時(shí)間段內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)本身成功進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)逆溌窏l數(shù)。
[0011]在一些可選的實(shí)施例中，所述干擾節(jié)點(diǎn)的收益是指:自所述干擾節(jié)點(diǎn)開始產(chǎn)生干擾至所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)出干擾并廣播報(bào)警信息的時(shí)間段內(nèi)，所述干擾節(jié)點(diǎn)成功破壞掉的數(shù)據(jù)傳輸?shù)逆溌窏l數(shù)。
[0012]在一些可選的實(shí)施例中，所述求解所述非合作式博弈實(shí)例的純策略納什均衡解，獲得所述認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)本身和干擾節(jié)點(diǎn)各自的最優(yōu)策略的過程包括:計(jì)算出所述認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)和所述干擾節(jié)點(diǎn)采用不同策略時(shí)的收益矩陣；掃描所述收益矩陣，標(biāo)記所述無線網(wǎng)絡(luò)的收益的最大值和所述干擾節(jié)點(diǎn)的收益的最大值；當(dāng)所述收益矩陣中的每個(gè)元素方格內(nèi)被標(biāo)記兩次，則該矩陣元素即為純策略納什均衡解，所述純策略納什均衡解所對(duì)應(yīng)的策略為最優(yōu)策略。
[0013]有益效果:在網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建中引入了博弈論的思想，能夠?qū)崿F(xiàn)多用戶不同QoS需求和能耗之間的有效折中；節(jié)能的同時(shí)降低了小區(qū)間干擾，有效提高了小區(qū)邊緣用戶吞吐量和網(wǎng)絡(luò)覆蓋率；減少惡意干擾對(duì)網(wǎng)絡(luò)所造成破壞，從而在一定程度上保證認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)在干擾條件下的較高的數(shù)據(jù)傳輸性能。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明一種基于博弈論的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下描述和附圖充分地示出本發(fā)明的具體實(shí)施方案，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`它們。其他實(shí)施方案可以包括結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電氣的、過程的以及其他的改變。實(shí)施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨(dú)的部件和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實(shí)施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實(shí)施方案的部分和特征。本發(fā)明的實(shí)施方案的范圍包括權(quán)利要求書的整個(gè)范圍，以及權(quán)利要求書的所有可獲得的等同物。
[0016]如圖1所示，在一些說明性的實(shí)施例中，提供一種基于博弈論的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法，包括:
[0017]101:在認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，均勻部署若干個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，且所述通訊節(jié)點(diǎn)暴露于自然環(huán)境中的通信干擾以及人為惡意的無線電干擾中，所述通信節(jié)點(diǎn)通過自組織的方式實(shí)現(xiàn)通信。
[0018]102:處于認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)是否被干擾。
[0019]步驟102的具體過程包括:所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)周期性的檢查是否發(fā)生數(shù)據(jù)包的碰撞，并基于序貫概率比檢驗(yàn)方法計(jì)算出存在干擾與不存在干擾的概率比，并依據(jù)所述概率比判斷網(wǎng)絡(luò)是否被干擾。
[0020]103:若所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)結(jié)果為網(wǎng)絡(luò)存在干擾，則所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)中的其他監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)廣播報(bào)警信息。
[0021]104:若檢測(cè)結(jié)果為網(wǎng)絡(luò)不存在干擾，則不廣播報(bào)警信息，所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行檢測(cè)，返回步驟102。
[0022]105:所述認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)和干擾節(jié)點(diǎn)計(jì)算各自的收益，并建立非合作式博弈實(shí)例。
[0023]其中，所述非合作式博弈實(shí)例包括:參與者的集合，參與者各自的策略集合以及參與者各自的收益矩陣。本發(fā)明的所述參與者是指:所述認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)和所述干擾節(jié)點(diǎn)。
[0024]并且，自所述干擾節(jié)點(diǎn)開始產(chǎn)生干擾開始，一直到網(wǎng)絡(luò)中的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)出干擾并廣播報(bào)警信息的這段時(shí)間內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)本身成功進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸?shù)逆溌窏l數(shù)為所述認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的收益，而在這段時(shí)間內(nèi)所述干擾節(jié)點(diǎn)成功破壞掉的數(shù)據(jù)傳輸?shù)逆溌窏l數(shù)為干擾節(jié)點(diǎn)的收益。
[0025]106:求解所述