CN104853415A - 一种基于联盟形成的分布式中继选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于联盟形成的分布式中继选择方法，属于物理层安全领域技术领域。该基于联盟形成的分布式中继选择方法，包括如下步骤：S1：判断该多中继协作通信系统中中继选择问题所属的联盟博弈类型；S2：中间节点根据瞬时信道条件选取自身角色；S3：按顺序遍历执行一轮合并算法和一轮分裂算法；S4：根据步骤S3形成的最新联盟划分重复执行步骤S3直至最终收敛于某一稳定联盟结构；S5：源节点在可提供最大安全速率的节点组合协助下安全发送信息。本发明具有分布式执行特点，解决了无中心节点网络中的中继选择问题，并且更有效得到最优的中间节点合作组。

Description

一种基于联盟形成的分布式中继选择方法

技术领域

本发明涉及物理层安全领域，特别涉及提升物理层安全性能技术中的一种基于联盟形成的分布式中继选择方法。

背景技术

当前，协作通信逐渐成为一种热门的新型通信方式，而中继节点选择是其关键技术之一，直接决定了协作能带来多少系统增益。时隙总功率受限的协作网络中继选择问题已经被多次研究，其研究重点主要集中于功率的最优化分配和中继选择算法。

中继选择算法的执行方式主要可分为集中式和分布式两种。集中式算法是指将所有需要的信息集中到某一中心节点，例如基站，然后中心节点利用这些信息执行中继选择算法并将结果反馈给相应节点。其优点在于集中式算法是从全局统筹规划，使得系统工作在全局最优状态，适用于有固定设施支撑的网络中(如蜂窝网)。而分布式算法则是依赖于备选节点间信息的互换和相互协调，由节点自行判断是否加入协作节点的行列。其优点在于分布式算法分散了单一节点通信的开销和计算的复杂度，其对应的结果往往是局部最优解，适用于无固定设施支撑的网络中(如Ad Hoc网络)。

文献已经就类似于上述的窃听信道中继选择模型给出了众多集中式选择算法，主要包括有干扰最优选择(OSJ)，最优切换选择(OW)，有干扰次最优选择(SSJ)，次最优切换选择(SW)和干扰控制最优选择(OSCJ)。

同时，协作节点个数的确定也是当前的一个热门问题。上述所有集中式算法都是事先确定了将要选择的节点个数，并在该条件下选择出相应个数的最优节点。那么如何在不适用集中式中继选择算法的协作通信网络中选择最优数量的协作节点便成为了一个重要的研究课题。

发明内容

本发明的目的旨在解决上述技术问题，特别是针对提升含有窃听信道的多中继协作通信系统物理层安全性能。

为了达到上述目的，本发明提出了一种用于提升物理层安全性能的基于联盟形成的分布式中继选择方法，包括如下步骤：

S1：判断该多中继协作通信系统中中继选择问题所属的联盟博弈类型；

S2：中间节点根据瞬时信道条件选取自身角色；

S3：按顺序遍历执行一轮合并算法和一轮分裂算法；

S4：根据步骤S3形成的最新联盟划分重复执行步骤S3直至最终收敛于某一稳定联盟结构；

S5：源节点在可提供最大安全速率的节点组合协助下安全发送信息。

进一步的，所述多中继协作通信系统是由一个信息源节点S₀，一个目的节点D，一个恶意窃听节点E以及k个中间节点T_mid＝{T₁,T₂,...,T_k}组成的TDMA上行链路，节点采用单向单天线，半双工工作模式，且源节点与窃听节点和目的节点之间无直接链路，时隙传输分为两个阶段：信息广播阶段，源节点将信息广播发送至所有中间节点；中继协作转发阶段，若干被选中的中间节点分别向目的节点和窃听节点发送信号。

进一步的，所述多中继选择问题包括：中继选择的目标是从若干中间节点中选出一个中继节点R和若干协作干扰节点{J_i}，i∈K，K＝{1,2,...,k}，其中，R采用译码前传策略(DF)转发源信息，{J_i}向目的节点和窃听节点发送干扰信号以增加主信道和窃听信道的性能差距；

当时隙总功率固定，源节点S₀可看作“买家”，希望借助协作干扰节点和中继节点的帮助获得最大安全速率；中间节点可看作“卖家”，为源节点S₀提供该“服务”，同时得到相应的“报酬”，最终选择的是能够为S₀提供最大安全速率的中继和协作干扰节点的组合，由于节点间存在上述潜在的合作与竞争关系，因此我们可以将该中继选择问题看作一个联盟博弈问题。

进一步的，所述联盟博弈问题进一步包括：可将上述中继与协作干扰节点的组合称为一个联盟，联盟效用函数V(S)表示联盟所获“报酬”，该效用根据各节点对总安全速率值贡献的大小在联盟各节点之间分配，因此中继节点R和协作干扰节点J_i，i∈K，的效用函数分别为：

U_R＝C_s(R),

$U_{J_i}=C_s(R,\{\left\{J_k\right\},k\∈K\left\}\right)-C_s(R,\{\left\{J_k\right\},k\∈K,k\≠i\left\}\right),$

其中C_s(R)和C_s(R,{J_k})分别为只有中继R协助转发时和同时具有协作干扰节点协助时的安全容量。

进一步的，所述效用函数包括：根据系统参数得到节点对应效用函数，所述系统参数包括：

广播信道、中继转发信道和窃听信道的增益g_RD和g_RE，协作干扰节点J_i到目的节点和窃听节点的增益和i∈K，瑞利衰落环境中，信道增益由路径损耗和满足均值为零、方差为一的瑞利衰落系数组成，路径损耗满足d^-μ，d为信道中两节点之间距离，主信道和窃听信道上的热噪声信号满足均值为零、方差为σ²的独立高斯分布，信道带宽为W，

所述联盟效用函数为：

$V\left(S\right)=\frac{W}{2}{[{\log }_2(1+\frac{{\mathrm{\ϵ}}_R\·P_R\·g_{\mathrm{RD}}}{{\mathrm{\σ}}^2+\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{J_i}\·g_{J_{i}D}})-{\log }_2(1+\frac{{\mathrm{\ϵ}}_R\·P_R\·g_{\mathrm{RE}}}{{\mathrm{\σ}}^2+\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{J_i}\·g_{J_{i}D}})]}^{+},$

其中ε_R根据联盟有无包含中继节点分别取1和0，节点功率满足固定的分配关系。

所述只有中继R协助转发时和同时具有协作干扰节点协助时的安全容量分别为：

C_s(R)＝(C_RD(R)-C_RE(R))⁺,

C_s(R,{J_i})＝[C_RD(R,{J_i})-C_RE(R,{J_i})]⁺,

其中C_RD(R)、C_RE(R)及C_RD(R,{J_i})、C_RE(R,{J_i})分别为对应情况下主、窃听信道容量。

进一步的，所述判断该中继选择问题所属的联盟博弈类型包括：

判断所述中继选择问题对应的可转移效用联盟博弈(T_mid,V)是否满足超可加性。

进一步的，所述步骤S3包括：

S31：根据当前联盟划分计算潜在合作组的联盟效用值和节点效用值；

S32：基于S31计算结果完成一轮联盟合并算法，每一个用户或联盟决定是否与其他联盟合并成为新联盟；

S33：根据S32得到的合并结果，重新计算潜在合作组的效用值，完成一轮分裂算法，每一个联盟决定是否分裂为若干小联盟。

本发明将基于联盟形成的分布式算法运用于解决具有协作中间节点网络的中继选择问题。运用该算法，中继节点与协作干扰节点之间通过形成合作组，即联盟，协助源节点发送信息，与非合作时相比显著提高了各用户节点的安全传输速率。本发明具有的优点包括：具有分布式执行特点，解决了无中心节点网络中的中继选择问题；具有相比于集中式方法，如有干扰最优选择算法(OSJ)和有干扰次优选择算法(SSJ)，更有效得到最优的中间节点合作组。

附图说明

图1为根据本发明实施例的分布式中继选择方法的流程框图；

图2为根据本发明实施例的联盟合并算法流程图；

图3为根据本发明实施例的联盟分裂算法流程图；

图4为本发明所对应的含有窃听信道的多中继协作通信系统；

图5分别为本发明实施例在某一案例上运用的结果示意图；

图6为本发明实施例在包含不同中间节点数目时采用不同中继选择算法时平均安全速率的对比；

图7为本发明实施例在不同时隙总功率P_Total情况下采用不同中继选择算法时平均安全速率的对比；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的原件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明主要在于，将基于联盟形成博弈的分布式联盟形成算法应用于提高物理层安全性能领域中，提高多中继协作系统中中继选择的有效性，同时相比于集中式算法降低了算法的复杂度。

为实现上述目的，本发明提出了一种基于联盟形成的分布式中继选择方法。如图1所示，该方法包括以下步骤：

S101：判断该中继选择问题所属的联盟博弈类型；

首先，对于该联盟博弈问题(T_mid,V)，可以给出中继节点R和协作干扰节点J_i，i∈K，的效用函数分别为：

U_R＝C_s(R),

$U_{J_i}=C_s(R,\{\left\{J_k\right\},k\∈K\left\}\right)-C_s(R,\{\left\{J_k\right\},k\∈K,k\≠i\left\}\right),$

其中C_s(R)和C_s(R,{J_k})分别为只有中继R协助转发时和同时具有协作干扰节点协助时的安全容量，表示如下：

$\begin{array}{c}{C}_s\left(R\right)={(C_{\mathrm{RD}}\left(R\right)-C_{\mathrm{RE}}\left(R\right))}^{+}\\ =\frac{W}{2}{[{\log }_2(1+\frac{P_R\·g_{\mathrm{RD}}}{{\mathrm{\σ}}^2})-{\log }_2(1+\frac{P_R\·g_{\mathrm{RE}}}{{\mathrm{\σ}}^2})]}^{+}\end{array},$

$\begin{array}{c}{C}_s(R,\{J_i\left\}\right)={[C_{\mathrm{RD}}(R,\{J_i\left\}\right)-C_{\mathrm{RE}}(R,\{J_i\left\}\right)]}^{+}\\ =\frac{W}{2}{[{\log }_2(1+\frac{P_R\·g_{\mathrm{RD}}}{{\mathrm{\σ}}^2+\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{J_i}\·g_{J_{i}D}})-{\log }_2(1+\frac{P_R\·g_{\mathrm{RE}}}{{\mathrm{\σ}}^2+\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{J_i}\·g_{J_{i}E}})]}^{+}\end{array}.$

其次，可以给出上述联盟博弈(T_mid,V)的效用函数为：

$V\left(S\right)=\frac{W}{2}{[{\log }_2(1+\frac{{\mathrm{\ϵ}}_R\·P_R\·g_{\mathrm{RD}}}{{\mathrm{\σ}}^2+\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{J_i}\·g_{J_{i}D}})-{\log }_2(1+\frac{{\mathrm{\ϵ}}_R\·P_R\·g_{\mathrm{RE}}}{{\mathrm{\σ}}^2+\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{J_i}\·g_{J_{i}D}})]}^{+},$

其中ε_R根据联盟有无包含中继节点分别取1和0；时隙总功率为P_Total时，源节点发送功率中继转发功率P_R及协作干扰功率的分配满足：

$P_{S_0}=\frac{v_0\·{\mathrm{\σ}}^2}{g_{s_{0}R}},$

$P_R+\left(\right|S|-1)\·P_{J_i}={(P_{\mathrm{Total}}-P_{S_0})}^{+},$

$P_{J_i}=P_R/L,$

其中v₀为中继节点准确译码转发信号所需的信噪比门限，L为中继节点与协作干扰节点发射功率的比值系数，满足L＞＞1。

最后，我们根据信道瞬时条件将中间分为两个集合：满足的所有节点组成中继节点备选集合，其余组成协作干扰节点备选集合，分别用R_mid＝{R₁,R₂,...,R_l}和J_mid＝{J₁,J₂,...,J_p}表示，满足R_mid∪J_mid＝T_mid。

那么对于两个互不相交的联盟和假设S₁中有一个节点属于R_mid，S₂中所有节点都属于J_mid。因此，计算V(S₁)和V(S₁∪S₂)时，ε_R＝1；而V(S₂)＝0，因为对于S₂，ε_R＝0。当ε_R＝1时，C_RD(R,{J_i})和C_RE(R,{J_i})都是关于联盟中协作干扰节点个数|S|-1的减函数。而由于且存在上述功率的分配关系，C_RE(R,{J_i})的随|S|-1增大而减小的速率将快于C_RD(R,{J_i})的减小速率。因此，V(S)＝[C_RD(R,{J_i})-C_RE(R,{J_i})]⁺的结果在|S|-1增大到一定范围以内会不断增加；但随着|S|-1继续增加，C_RD(R,{J_i})和C_RE(R,{J_i})将趋向于0.从而导致V(S)的计算结果为0。通过上述分析可知，存在一个最优的协作干扰节点数目m_opt使得V(S)的值最大。因此当|S₁∪S₂|-1＞m_opt＞|S₁|-1时，V(S₁∪S₂)＜V(S₁)+V(S₂)，不满足联盟博弈关于超可加性的定义，可以将该联盟博弈问题(T_mid,V)归为联盟形成博弈。

S102：中间节点根据瞬时信道条件选取自身角色；

在步骤S101中，已经将中间节点集合分为R_mid＝{R₁,R₂,...,R_l}和J_mid＝{J₁,J₂,...,J_p}，其理由如下：

首先，我们考虑在广播阶段不能对源信息准确译码的中间节点，即这些节点因为不满足成为中继节点的必要条件而只能选择成为协作干扰节点。

其次，对于能够准确译码源信息的中间节点，即T_i∈T_R，当g时，对于这些节点，如果T_i选择成为中继节点，其通信时安全容量C_s(T_i)＞0。如果T_i选择成为协作干扰节点，其对系统安全容量的贡献值为,0，从而导致节点效用值为0。因此，当时，节点T_i的最优选择是作为中继节点。同理，对于满足的节点T_i，如果选择作为中继节点来转发源信息，节点T_i的效用值为0；相反，如果作为协作干扰节点，其效用值大于0。因此，当时，节点T_i的最优选择是作为协作干扰节点。

本步骤是实施本发明后续步骤前必须完成的，可以减少多余的计算比较过程，降低算法复杂度。

S103：按顺序遍历执行一轮合并算法和一轮分裂算法；

本步骤中包含的联盟合并算法与分裂算法的流程图如图2和图3所示，两算法按顺序执行，图中所示的联盟效用比较关系>_max称为最大帕累托个人比较规则，满足如下定义：

对于A＝{A₁,A₂,...,A_l}和B＝{B₁,B₂,...,B_p}，二者均为相同子集的两种不同分割方法，我们用A>_max B表示A最大帕累托优于B，用公式可表示为：

其中分别表示中间节点T_i在两种不同分割下对应的个人效用值，并且必须满足其中至少有一个参与者的个人效用严格增加(＞)。

基于以上定义的最大帕累托个人效用比较规则，我们可以同样给出如下的合并规则和合并规则：

合并规则：对于包含任意个数联盟的集合{S₁,S₂,...,S_l}，当满足

$\left\{\underset{i=1}{\overset{l}{U}}{S}_i\right\}{>}_{\max }\{S_1,S_2,...,S_l\},$

时，联盟集合中所有联盟将合并为

分裂规则：对于任意与包含相同参与者的联盟集合，当满足

$\{S_1,S_2,...,S_l\}{>}_{\max }\left\{\underset{i=1}{\overset{l}{U}}{S}_i\right\},$

时，联盟将由分裂为{S₁,S₂,...,S_l}。

本步骤所述了合并与分裂算法便是基于上述两个规则。

S104：根据步骤S103形成的最新联盟划分重复执行步骤S3直至最终收敛于某一稳定联盟结构；

S105：源节点在可提供最大安全速率的节点组合协助下安全发送信息。

源节点在最终形成的联盟结构中选取可提供最大安全速率的节点组合来协助信息的安全发送。

本发明提供的基于联盟形成的分布式中继选择方法与现有技术相比具有以下优点：具有分布式执行特点，解决了无中心节点网络中的中继选择问题；具有相比于集中式方法更有效得到最优的中间节点合作组。

下面结合图5、图6和图7进一步说明本发明的技术方案具有的优点：

图5所示，案例中的所有中间节点分布在500m×500m的中间区域内，区域中心坐标为(0.5km,0.25km)，S₀、D以及E的坐标分别为(0,0.25km)、(2km,0.5km)和(2km,0km)。中间节点T_i可正确译码转发的门限信噪比为10dB，时隙总功率P_Total为20mW，信道的路径损耗系数为μ＝3，功率分配比L＝20，信道噪声方差σ²＝-90dBm，信道传输带宽W＝1。

图5也给出了在上述所分布式联盟形成算法作用后，10个中间节点形成最终稳定联盟结构的一个案例。我们可以看出在联盟形成算法执行之前，每一个中间节点事先根据信道状态选定适合自己的身份，图中标记为R的节点即为最终选择成为中继的节点，剩余节点选择成为协作干扰节点。选定身份后，各中间节点开始利用分裂合并规则选择最优的合作对象形成联盟，从而提高被源节点选中的可能性。最终通过基于最大帕累托个人比较规则及分裂合并规则的分布式联盟形成算法作用后，形成了四个互不相交的独立联盟。其中联盟2由于可以协助源节点获得最大的安全速率而而被选为最终的中继节点和协作干扰节点的组合，源节点向其中每个节点支付相应“报酬”。

图6所示为在时隙总功率固定为20mW的情况下，当采用不同中继选择算法时，中间节点总数与系统平均安全速率的关系。图中横坐标为中间节点的数目，纵坐标为取多次节点随机位置而得到的系统平均安全速率值。我们可以清楚的看出，随着中间节点数目的增加，系统平均安全速率值也在逐渐缓慢增加。这是因为当节点数增多时，节点相互之间找到更加合适的中继——协作干扰节点组合的可能性也随之增大。

图7给出了在时隙总功率P_Total大小取不同值的情况下，包含10个中间节点的模型采用不同中继选择算法时得到的平均安全速率。途中每一个平均安全速率都是在图5所示节点分布下，取500次独立信道状态平均得出的结果。从该结果我们可以看出，基于本章提出的分布式中继选择算法所选中的中间节点(包含1个中继节点和若干协作干扰节点，图中用1-m表示这一数目关系)可以协助源节点获得最大的安全速率，而基于事先固定中继数和协作干扰节点数均为1(图中用1-1表示这一数目关系)的有干扰最优选择(OSJ)和有干扰次优选择(SSJ)给出的结果无法提供这一安全速率。同时图中也给出了无协作干扰情况下(图中用1-0表示这一数目关系)，即中间节点之间不存在合作关系，不同时隙总功率对应的平均安全速率作为集中式算法与分布式算法的对比。另一值得注意的是，随着时隙总功率P_Total的增大，从图中我们可以看出，次最优中继选择算法得到的结果逐渐趋近于最优中继选择算法得到的结果，这也同样验证了次最优中继选择算法是在P_Total足够大时关于最优中继选择算法的近似这一事实。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (7)

1.一种基于联盟形成的分布式中继选择方法，包括如下步骤：

S1：判断该多中继协作通信系统中中继选择问题所属的联盟博弈类型；

S2：中间节点根据瞬时信道条件选取自身角色；

S3：按顺序遍历执行一轮合并算法和一轮分裂算法；

S4：根据步骤S3形成的最新联盟划分重复执行步骤S3直至最终收敛于某一稳定联盟结构；

S5：源节点在可提供最大安全速率的节点组合协助下安全发送信息。

2.如权利要求1所述的基于联盟形成的分布式中继选择方法，其特征在于，所述多中继协作通信系统是由一个信息源节点S₀，一个目的节点D，一个恶意窃听节点E以及k个中间节点T_mid＝{T₁,T₂,...,T_k}组成的TDMA上行链路，节点采用单向单天线，半双工工作模式，且源节点与窃听节点和目的节点之间无直接链路，时隙传输分为两个阶段：信息广播阶段，源节点将信息广播发送至所有中间节点；中继协作转发阶段，若干被选中的中间节点分别向目的节点和窃听节点发送信号。

3.如权利要求1所述的基于联盟形成的分布式中继选择方法，其特征在于，所述多中继选择问题包括：

中继选择的目标是从若干中间节点中选出一个中继节点R和若干协作干扰节点{J_i}，i∈K，K＝{1,2,...,k}，其中，R采用译码前传策略转发源信息，{J_i}向目的节点和窃听节点发送干扰信号以增加主信道和窃听信道的性能差距；

当时隙总功率固定，源节点S₀可看作“买家”，希望借助协作干扰节点和中继节点的帮助获得最大安全速率；中间节点可看作“卖家”，为源节点S₀提供该“服务”，同时得到相应的“报酬”，最终选择的是能够为S₀提供最大安全速率的中继和协作干扰节点的组合，由于节点间存在上述潜在的合作与竞争关系，因此我们可以将该中继选择问题看作一个联盟博弈问题。

4.如权利要求3所述的基于联盟形成的分布式中继选择方法，其特征在于，所述联盟博弈问题进一步包括：

可将上述中继与协作干扰节点的组合称为一个联盟，联盟效用函数V(S)表示联盟所获“报酬”，该效用根据各节点对总安全速率值贡献的大小在联盟各节点之间分配，因此中继节点R和协作干扰节点J_i，i∈K，的效用函数分别为：

U_R＝C_s(R),

$U_{J_i}=C_s(R,\{\left\{J_k\right\},k\∈K\left\}\right)-C_s(R,\{\left\{J_k\right\},k\∈K,k\≠i\left\}\right),$

其中C_s(R)和C_s(R,{J_k})分别为只有中继R协助转发时和同时具有协作干扰节点协助时的安全容量。

5.如权利要求4所述的基于联盟形成的分布式中继选择方法，其特征在于，所述效用函数包括：

根据系统参数得到节点对应效用函数，所述系统参数包括：

广播信道、中继转发信道和窃听信道的增益g_RD和g_RE，协作干扰节点J_i到目的节点和窃听节点的增益和，i∈K，瑞利衰落环境中，信道增益由路径损耗和满足均值为零、方差为一的瑞利衰落系数组成，路径损耗满足d^-μ，d为信道中两节点之间距离，主信道和窃听信道上的热噪声信号满足均值为零、方差为σ²的独立高斯分布，信道带宽为W，

所述联盟效用函数为：

$V\left(S\right)=\frac{W}{2}{[{\log }_2(1+\frac{{\mathrm{\ϵ}}_R\·P_R{\·g}_{\mathrm{RD}}}{{\mathrm{\σ}}^2+\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{J_i}\·g_{J_{i}D}})-{\log }_2(1+\frac{{\mathrm{\ϵ}}_R\·P_R\·g_{\mathrm{RE}}}{{\mathrm{\σ}}^2+\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{P}_{J_i}\·g_{J_{i}D}})]}^{+},$

其中ε_R根据联盟有无包含中继节点分别取1和0，节点功率满足固定的分配关系，

所述只有中继R协助转发时和同时具有协作干扰节点协助时的安全容量分别为：

C_s(R)＝(C_RD(R)-C_RE(R))⁺,

C_s(R,{J_i})＝[C_RD(R,{J_i})-C_RE(R,{J_i})]⁺,

其中C_RD(R)、C_RE(R)及C_RD(R,{J_i})、C_RE(R,{J_i})分别为对应情况下主、窃听信道容量。

6.如权利要求1所述的基于联盟形成的分布式中继选择方法，其特征在于，所述判断该中继选择问题所属的联盟博弈类型包括：

判断所述中继选择问题对应的可转移效用联盟博弈(T_mid,V)是否满足超可加性。

7.如权利要求1所述的基于联盟形成的分布式中继选择方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31：根据当前联盟划分计算潜在合作组的联盟效用值和节点效用值；

S32：基于S31计算结果完成一轮联盟合并算法，每一个用户或联盟决定是否与其他联盟合并成为新联盟；

S33：根据S32得到的合并结果，重新计算潜在合作组的效用值，完成一轮分裂算法，每一个联盟决定是否分裂为若干小联盟。