基于能耗均衡的无线Mesh自组网络可信连接激励方法技术

本发明专利技术提出了一种无线Mesh自组网络可信连接激励方法，设置骨干节点的注册资质及分支节点的准入条件，筛选出具备构建私人网络资质的骨干网络节点集合，以及允许借用骨干节点访问互联网的分支节点的集合；根据动态节点的配合意愿和所具备的能量，计算骨干网络节点组网的整体协作水平，筛选出需要接收新节点的骨干节点集合；从骨干节点的期望接收节点组合剔除垄断节点，确定有效期望组合，计算有效期望组合的单节点平均支出，确定胜者集合和对应的接入节点集合，完成基于激励方法的无线自组网络可信连接。本发明专利技术组网具备互相信任、积极协作、能耗均衡的特点，并考虑了待接入网络节点的组合意愿及骨干节点期望接收的节点组合。

【技术实现步骤摘要】
基于能耗均衡的无线Mesh自组网络可信连接激励方法
本专利技术涉及无线自组网领域，具体涉及一种无线Mesh自组网络可信连接激励方法。
技术介绍
无线Mesh网络不需要基站等基础设施的支撑，以分布式思想为导向，构建动态自组织的无线多跳网络，使得网络覆盖范围内的节点可以灵活对互联网进行高速无线访问，并动态地保持与其他节点的联系。在无线Mesh网络中，每个节点都具备向外发出无线信号的能力，极大地拓宽了网络覆盖面，同时每个节点都拥有路由功能，可转发数据，避免因接入节点的增加而造成数据拥堵。另外，Mesh网络的自修复技术可以保障当一条连接路径出现故障时，网络节点可以自适应寻找连通路径进行通信，进而提高整个网络的稳定性及可靠性。无线Mesh网络能够适应现代化军事及社会发展的通信需求，因此，具有非常重要的研究价值。在无线Mesh网络中，只要有一部手机连入网络，周围一定区域的人们就可以搭建一个属于自己的互联网。但这种通信方式很难保证个人信息的安全，并且骨干节点的耗电量是巨大的。此外，野外环境复杂，部署通信基础设备难度较大，无线网络节点能量使用缺乏均衡性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线Mesh自组网络可信连接激励方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，设置骨干节点的注册资质及分支节点的准入条件，筛选出具备构建私人网络资质的骨干网络节点集合，以及允许借用骨干节点访问互联网的分支节点的集合；/n步骤2，根据动态节点的配合意愿和所具备的能量，计算骨干网络节点组网的整体协作水平，筛选出需要接收新节点的骨干节点集合；/n步骤3，从骨干节点的期望接收节点组合剔除垄断节点，确定有效期望组合，计算有效期望组合的单节点平均支出，确定胜者集合和对应的接入节点集合，完成基于激励方法的无线自组网络可信连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种无线Mesh自组网络可信连接激励方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，设置骨干节点的注册资质及分支节点的准入条件，筛选出具备构建私人网络资质的骨干网络节点集合，以及允许借用骨干节点访问互联网的分支节点的集合；
步骤2，根据动态节点的配合意愿和所具备的能量，计算骨干网络节点组网的整体协作水平，筛选出需要接收新节点的骨干节点集合；
步骤3，从骨干节点的期望接收节点组合剔除垄断节点，确定有效期望组合，计算有效期望组合的单节点平均支出，确定胜者集合和对应的接入节点集合，完成基于激励方法的无线自组网络可信连接。


2.根据权利要求1所述的无线Mesh自组网络可信连接激励方法，其特征在于，步骤1中，设置骨干节点的注册资质及分支节点的准入条件，筛选出具备构建私人网络资质的骨干网络节点集合，以及允许借用骨干节点访问互联网的分支节点的集合，具体方法为：
动态节点状态初始化101：假设某一区域内存在k个动态节点，定义为A＝{a1,...,ak}，存在m个电磁覆盖的骨干节点B＝{b1,...,bm}可以连接到互联网且构建了私人网络，以及n个非电磁覆盖的分支节点C＝{c1,...,cn}有意向访问互联网，需要借助骨干节点B中的元素实现目标，其中，
确认所有节点的注册及准入资质102：假设已知动态节点所具备的信誉值，那么A＝{a1,...,ak}所对应的信誉序列为R＝{r(a1),...,r(ak)}，要求A中任意元素所对应的信誉值必须满足ri≥r0，才具备参与任务的资质，其中ri∈R，r0为预设的基准信誉阈值；
根据上述信息，最终获取的具备构建私人网络资质的骨干网络节点集合为B′＝{b1,...,bm′}，其中而允许借用骨干节点访问互联网的分支节点的集合为C′＝{c1,...,cn′}，其中


3.根据权利要求2所述的无线Mesh自组网络可信连接激励方法，其特征在于，步骤2，根据动态节点的配合意愿和所具备的能量，计算骨干网络节点组网的整体协作水平，筛选出需要接收新节点的骨干节点集合，具体方法为：
个体节点的协作度量化201：定义A中所有动态节点对应的配合意愿序列为Θ＝{θ(a1),...,θ(ak)}，剩余能量百分比序列为E＝{e(a1),...,e(ak)}，节点ai∈A的协作水平定义为x(ai)，充分考虑节点的配合意愿和剩余能量百分比，得出x(ai)＝θ(ai)αe(ai)β，其中α和β为正数控制因子；
组网的整体协作度量化202：定义理性节点ai选择协助转发信息的概率为p(ai)，那么拒绝配合转发信息的概率为1-p(ai)，其中p(ai)＝x(ai)∈[0,1]，针对骨干节点bj所构建的组网，假设bj存在分支节点集合S(bj)，则得出S(bj)的协作水平为：



根据S(bj)的协作水平和bj可容忍的不协作度1-ξ(bj)，其中ξ(bj)为bj可容忍的协作度，bj做出如下判断：当时，说明骨干节点bj所构建的组网具备整体协作良好的状态，bj骨干节点选择保持当前状态，不再接收新节点；反之，时，说明当前以bj为核心的组网整体协作水平下降，需竞标引进新分支节点，以保持整体协作状态水平。


4.根据权利要求3所述的无线Mesh自组网络可信连接激励方法，其特征在于，步骤3，从骨干节点的期望接收节点组合剔除垄断节点，确定有效期望组合，计算有效期望组合的单节点平均支出，确定胜者集合和对应的接入节点集合，完成基于激励方法的无线自组网络可信连接，具体方法为：
组合竞价机制参数定义301：假设在B′＝{b1,…,bm′}中节点功率覆盖范围内且有意愿接入私人组网的游离分支节点集合为其中代表bi功率覆盖的且有意向引进bi所构建组网的节点集合；
对于任一骨干节点bi∈B′至少存在一个接收节点意向组合，定义bi报出的接收意向组合为且提交的期望集合不存在交集，即其中N(bi)代表bi想要竞拍的集合数，骨干节点集合B′＝{b1,…,bm′}对应的期望接收节点组合序列为：



与期望接收节点组合序列对应的密封报价为bi的期望接收节点集合及报价的对偶序列为
另外，对于允许借用骨干节点访问互联网的分支节点的集合C′＝{c1,...,cn′}，定义游离分支节点入网意向组合为其中游离分支节点入网意向组合对应的心理价位序列为V＝{v1,...,vγ}；
判断垄断节点302：定义垄断游离节点集合为Cmon，非垄断游离节点集合为Cnomo，假设节点元素cj被集合包含的次数为则而中不包括垄断游离分支节点的意向组合为垄断游离分支节点的意向组合为
根据上述判断结果，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐乃庭，胡岩峰，廉海明，任岩，王毅，张培，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所苏州研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32