CN107787001B - 一种相关非对称信息下协作通信动态契约激励方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于无线数据传输协作通信技术领域，具体涉及一种相关非对称信息下协作通信动态契约激励方法。所述方法通过将无线协作通信网络映射成劳动力市场，将基于市场驱动的契约理论引入到相关非对称信息下协作通信机制中，建立源节点模型和中继节点模型；考虑到相关非对称信息下协作通信网络机制中中继节点的自私性和网络信息的非对称性，针对无线节点类型和信道条件等因素的特性，通过设计贯穿两阶段协作通信的动态契约模型，结合激励相容和个人理性约束的条件，实现对中继节点私有信息的甄别，以激励其积极参与协作，从而达到无线数据传输协作通信的目的，最后通过建立相关非对称信息下协作通信动态契约模型，得到协作通信双方收益最大化。

Description

一种相关非对称信息下协作通信动态契约激励方法
技术领域
本发明属于无线数据传输协作通信技术领域，具体涉及一种相关非对称信息下协作通信动态契约激励方法。
背景技术
随着无线服务与应用的爆炸式增长，通信供需矛盾和传输效率低，上述瓶颈成为亟待解决的问题。协作通信技术利用源节点(Source User，SU)和中继节点(Relay Note，RN)之间的相互合作，能有效地提高系统的传输效率。协作通信的关键在于如何建立准确的协作通信模型，这通常需要尽可能完备的网络信息。然而，在实际的协作通信网络中，由于无线用户的移动性、无线信道的衰落效应、以及网络信息的私有性等因素，SU和RN之间存在着网络信息非对称问题。因此，如何建立具有准确性较高的协作通信模型，是极具挑战性的课题。
目前，相关非对称性信息条件下协作通信激励问题正得到研究者的关注。最常用的激励方法是拍卖机制。然而，当SU自身的数据传输需求较高或者其无线网络信道状况较差时，可供传输的通信资源就非常少，难以满足目的节点的需求。于是，无线数据传输中协作通信策略进入了研究者的视野。现有协作通信契约设计主要研究静态契约模型，然而，在实际协作通信网络中，由于无线用户的移动性和无线信道衰落等因素，RN的网络信息是变化的。同时，为了避免SU频繁地选择协作通信对象而产生额外交易成本，需设计一个长期承诺的动态契约来激励RN参与协作通信。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种相关非对称信息下协作通信动态契约激励的设计方法。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种相关非对称信息下协作通信动态契约激励方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1，通过将协作通信网络映射成劳动力市场，将基于市场驱动的契约理论引入到相关非对称信息下协作通信机制中，建立源节点SU模型和中继节点RN模型；
步骤2，考虑到相关非对称信息下协作通信网络机制中中继节点的自私性和双方信息的非对称性，针对中继节点类型和信道条件因素的特性，建立两阶段协作通信的动态契约模型，源节点SU通过向中继节点RN提供契约，并结合步骤1中源节点SU、中继节点RN模型而衍生出的激励相容和个人理性约束的条件，实现对中继节点RN在协作通信中无线数据传输真实成本信息的甄别，以激励其积极长期参与无线数据的传输，从而达到完成无线数据传输协作通信和通信双方获得长期收益的最大化的目的；最后通过建立相关非对称信息下协作通信动态契约模型，得到协作通信双方收益最大化。
进一步地，步骤1中，所述建立源节点SU模型实现过程包括：
源节点SU雇佣ithRN为其进行协作通信服务的条件下，ithRN的中继服务使得源节点SU所增加的收益为：
Figure BDA0001438425400000021
其中，ρ>0为中继节点RN的等效利润系数；pi为ithRN在源节点SU接收端的协作功率；n0为噪声功率；为简化分析过程，通常将n0的归一化值设置为1；
于是，源节点SU所获得协作效用为其所获得的总收益减去支付给中继节点RN的报酬wi，可以表示为：
Figure BDA0001438425400000022
进一步地，步骤1中，所述建立中继节点RN模型实现过程包括：
假设
Figure BDA0001438425400000024
为ithRN发射端(RTi)与目的节点(D)之间的信道增益，鉴于ithRN的传输功率是pti，则目的节点将获得接收的功率为pi，于是，中继节点RN的协作成本可以表示为：
Figure BDA0001438425400000023
其中，γi为每单位协作功率的协作成本；
为了简化，定义中继节点RN的每单位协作功率的成本系数：
Figure BDA0001438425400000031
其中，θi为ithRN的私人信息，θi越低，表示中继节点RN拥有更好的信道条件，即更大的信道增益
Figure BDA0001438425400000032
或者更少的协作成本；
于是，ithRN的效用
Figure BDA0001438425400000033
可以表示为其获得的报酬减去总协作成本：
Figure BDA0001438425400000034
进一步地，步骤2中，所述建立两阶段协作通信的动态契约模型，所采取的实现过程包括：
由于每个中继节点RN的实际协作类型对于源节点SU是未知的，因此契约应设计为解决信息不对称的问题并吸引中继节点RN进行合作；
假设每个中继节点RN具有N种不同的协作类型，表示为Θ＝{θ1,θ2,...,θN}且0≤θ1<θ2<...<θN，根据显示原理，为了反映中继节点RN的实际类型，契约应由N个项目组成，每种类型一项契约，因此，我们将契约表示为
Figure BDA0001438425400000035
其中Ω＝1,2,...,N，同时，假设源节点SU获得关于中继节点RN类型的某些统计信息，例如中继节点RN类型为θi的先验概率分布表示为qi，显然可以得到qi∈[0,1],
Figure BDA0001438425400000036
源节点SU在协作通信初始阶段向中继节点RN提供长期契约，中继激励机制的整个过程主要包括三个阶段：契约确认阶段，契约中继阶段和契约实现阶段；
契约确认阶段：源节点SU向附近的潜在移动节点广播一组契约
Figure BDA0001438425400000037
当收到契约时，如果他们愿意接受某种契约，RNs会通知源节点SU他们的选择；
契约中继阶段：源节点SU在通知可以使用的RNs合作指令之后，将数据广播到所采用的RNs的发射机，然后，RNs将收到的数据传输到目的节点；
契约实现阶段：在每个周期结束时，目的节点在检查接收到的数据后，将通过反馈信道，告知源节点RNs的协作性能，当协作成功完成时，源节点SU根据契约向被雇用的RNs提供报酬，但是，如果协作不成功，RNs将无法获得报酬；
假设ith RN类型在第1阶段
Figure BDA0001438425400000041
和第2阶段
Figure BDA0001438425400000042
是从相同的集合Θ＝{θ1,θ2,...,θN}得到，分别具有不同的概率
Figure BDA0001438425400000043
和
Figure BDA0001438425400000044
为了讨论的简单性，假设在t＝1,2期间
Figure BDA0001438425400000045
假设两个阶段的中继成本是正相关的，也就是说，对于任何
Figure BDA0001438425400000046
我们有
Figure BDA0001438425400000047
在这种情况下，两期契约是一个四元组
Figure BDA0001438425400000048
其中
Figure BDA0001438425400000049
是关于其类型的t阶段契约类型，此外，假设中继节点RN在任何阶段的效用必须保持正值，考虑到如果中继节点RN在第1阶段或第2阶段的效用低于零，中继节点RN可能会违约。
进一步地，步骤2中，所述建立相关非对称信息下协作通信动态契约模型，实现过程包括：
基于逆向归纳法思想，先考虑第2阶段的契约设计；在第2阶段中，假设第一阶段的契约类型为
Figure BDA00014384254000000410
中继节点RN通过选择
Figure BDA00014384254000000411
类型，可以获得以下效用：
Figure BDA00014384254000000412
对于激励策略
Figure BDA00014384254000000413
要吸引
Figure BDA00014384254000000414
类型的中继节点RN，第2阶段的契约需满足以下激励相容(Incentive compatibility，IC)约束条件：
Figure BDA00014384254000000415
同时，为了保证所有参与协作过程的中继节点RN至少获得保留效用，则第2阶段的RN个人理性(Individual reason，IR)约束条件可以表示为：
Figure BDA00014384254000000416
其中，中继节点RN在第2阶段可获得的保留效用保持正值；
然后考虑第1阶段的契约设计，由于中继节点RN知道第1阶段选择的契约类型
Figure BDA00014384254000000417
会影响第2阶段的效用，因而，为了激励类型
Figure BDA00014384254000000418
反映中继节点RN的实际类型，源节点SU设计的契约需满足以下的激励相容约束条件：
Figure BDA0001438425400000051
其中，
Figure BDA0001438425400000052
是RN第一阶段
Figure BDA0001438425400000053
类型的效用，由于确信其第一阶段类型
Figure BDA0001438425400000054
第二阶段概率为
Figure BDA0001438425400000055
Figure BDA0001438425400000056
和
Figure BDA0001438425400000057
分别表示为中继节点RN第1阶段为
Figure BDA0001438425400000058
和
Figure BDA0001438425400000059
时第二阶段为
Figure BDA00014384254000000510
类型的折扣预期效用；
同样地，为了保证所有参与协作过程的中继节点RN至少获得保留效用，第1阶段的契约需满足以下个人理性约束条件：
Figure BDA00014384254000000511
于是，两阶段动态契约优化问题为，在满足上述中继节点RN个人理性约束条件和激励约束条件下，源节点SU的总期望效用最大化：
Figure BDA00014384254000000512
其中
Figure BDA00014384254000000513
于是，根据拉格朗日乘子法和Kuhn-Tucker条件，通过求导进行求解，可以得出最优动态契约的最优解。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的一种相关非对称网络环境下多用户协作通信动态契约激励方法，该方法针对网络信息的相关非对称性，针对契约签订前中继节点私有信息引起的逆向选择问题和契约签订后中继节点私有行为引起的道德风险问题，提出的多用户协作通信激励方法，以保证无线数据传输协作通信的实现。并且，本发明提出的多用户协作通信激励方法易于实现，源节点和中继节点之间的信息交互较少，因而该方法所需的传输成本较少。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例假设无线协作通信网络是一个劳动力市场。其中，SU是委托方，RN是代理方，可提供协作通信服务。SU作为主动缔约方，向RN提供由一系列合约条款组成的交易契约，契约条款包括协作功率和报酬。
具体过程如下：
首先，在协作通信之前，SU向周围RN发出广播契约信号。如果周围RN收到该信号，则将该信号返回。SU检测收到的契约信号，以此获得周围RN的信息，判断RN类型。
其次，SU按照本发明的激励策略，提供一个契约条款
Figure BDA0001438425400000061
并将契约广播给上述RN。
再次，当RN接收到契约条款后，他们会选择是否接受契约。如果接受，则进入下一步骤。
然后，RN根据契约，参与协作通信，当协作通信完成时，SU向不同类型RN分别支付报酬。
本发明通过将无线协作通信网络映射成劳动力市场将基于市场驱动的契约模型引入到协作通信机制中，建立SU模型和RN模型；考虑到协作通信网络中中继节点的自私性和网络信息的非对称性，针对中继节点类型和信道条件等因素的特性，通过建立两阶段协作通信的动态契约模型，结合激励相容和个人理性约束的条件，实现对RN私有信息的甄别，以激励其积极参与协作，从而达到无线数据传输协作通信的目的。
(1)、SU模型。
SU在雇佣ithRN为其进行协作通信服务的条件下，ithRN的中继服务使得SU所增加的收益为：
Figure BDA0001438425400000062
其中，ρ>0为RN的等效利润系数；pi为ithRN在SU接收端的协作功率；n0为噪声功率；为简化分析过程，通常将n0的归一化值设置为1；
于是，SU所获得协作效用为其所获得的总收益减去支付给RN的报酬wi，可表示为：
Figure BDA0001438425400000071
(2)、RN模型。
假设
Figure BDA0001438425400000079
为ithRN发射端(RTi)与目的节点(D)之间的信道增益，鉴于ithRN的传输功率是pti，则目的节点将获得接收的功率为pi，于是，RN的协作成本可表示为
Figure BDA0001438425400000072
其中，γi为每单位协作功率的协作成本.
为了简化讨论，我们定义ithRN的每单位协作功率的成本系数:
Figure BDA0001438425400000073
其中,θi为ithRN的私人信息，θi越低，表示RN拥有更好的信道条件，即更大的信道增益
Figure BDA0001438425400000074
或者更少的协作成本；
于是，ithRN的效用
Figure BDA0001438425400000075
可表示为其获得的报酬减去总协作成本：
Figure BDA0001438425400000076
(3)、RN类型。
假设协作通信网络中RN可分为N种不同的协作类型，表示为Θ＝{θ1,θ2,...,θN}且0≤θ1<θ2<...<θN。根据显示原理，为了反映RN的实际类型，契约应由N个项目组成，每种类型一项契约。因此，我们将契约表示为
Figure BDA0001438425400000077
其中Ω＝1,2,...,N。同时，假设SU获得关于RN类型的某些统计信息，例如RN类型为θi的先验概率分布表示为qi。显然可以得到qi∈[0,1],
Figure BDA0001438425400000078
(4)、动态契约激励机制模型。
SU在协作通信初始阶段向RN提供长期契约，中继激励机制的整个过程主要包括三个阶段：契约确认阶段，契约中继阶段和契约实现阶段。
契约确认阶段：SU向附近的潜在移动节点广播一组契约
Figure BDA0001438425400000081
当收到契约时，如果他们愿意接受某种契约，RNs会通知SU他们的选择。
契约中继阶段：SU在通知可以使用的RNs合作指令(例如正交频率子信道，随机码本)之后，将数据广播到所采用的RNs的发射机。然后，RNs将收到的数据传输到目的节点。
契约实现阶段：在每个周期结束时，目的节点在检查接收到的数据后，将通过反馈信道，告知源节点RNs的协作性能。当协作成功完成时，SU根据契约向被雇用的RNs提供报酬。但是，如果协作不成功，RNs将无法获得报酬。
假设ith RN类型在第1阶段
Figure BDA0001438425400000082
和第2阶段
Figure BDA0001438425400000083
是从相同的集合Θ＝{θ1,θ2,...,θN}得到，分别具有不同的概率
Figure BDA0001438425400000084
和
Figure BDA0001438425400000085
为了讨论的简单性，假设在t＝1,2期间
Figure BDA0001438425400000086
假设两个阶段的中继成本是正相关的，也就是说，对于任何
Figure BDA0001438425400000087
我们有
Figure BDA0001438425400000088
在这种情况下，两期契约是一个四元组
Figure BDA0001438425400000089
其中
Figure BDA00014384254000000810
是关于其类型的t阶段契约类型。此外，假设RN在任何阶段的效用必须保持正值，考虑到如果RN在第1阶段或第2阶段的效用低于零，RN可能会违约。
步骤2中，所述建立相关非对称信息下协作通信动态契约模型实现过程包括：
基于逆向归纳法思想，先考虑第2阶段的契约设计。在第2阶段中，假设第一阶段的契约类型为
Figure BDA00014384254000000811
RN通过选择
Figure BDA00014384254000000812
类型，可以获得以下效用：
Figure BDA00014384254000000813
对于激励策略
Figure BDA00014384254000000814
要吸引
Figure BDA00014384254000000815
类型的RN，第2阶段的契约需满足以下激励相容约束条件：
Figure BDA00014384254000000816
同时，为了保证所有参与协作过程的RN至少获得保留效用，则第2阶段的RN个人理性约束条件可表示为：
Figure BDA0001438425400000091
其中，RN在第2阶段可获得的保留效用保持正值；
然后考虑第1阶段的契约设计，由于RN知道第1阶段选择的契约类型
Figure BDA0001438425400000092
会影响第2阶段的效用，因而，为了激励类型
Figure BDA0001438425400000093
反映RN的实际类型，SU设计的契约需满足以下的激励相容约束条件：
Figure BDA0001438425400000094
其中，
Figure BDA0001438425400000095
是RN第一阶段
Figure BDA0001438425400000096
类型的效用。由于确信其第一阶段类型
Figure BDA0001438425400000097
第二阶段概率为
Figure BDA0001438425400000098
Figure BDA0001438425400000099
和
Figure BDA00014384254000000910
分别表示为RN第1阶段为
Figure BDA00014384254000000911
和
Figure BDA00014384254000000912
时第二阶段为
Figure BDA00014384254000000913
类型的折扣预期效用。
同样地，为了保证所有参与协作过程的RN至少获得保留效用，第1阶段的契约需满足以下个人理性约束条件：
Figure BDA00014384254000000914
于是，两阶段动态契约优化问题为，在满足上述RN个人理性约束条件和激励约束条件下，SU的总期望效用最大化：
Figure BDA00014384254000000915
其中，
Figure BDA00014384254000000916
于是，根据拉格朗日乘子法和Kuhn-Tucker条件，通过求导进行求解，可以得出最优动态契约的最优解。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.一种相关非对称信息下协作通信动态契约激励方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1，通过将协作通信网络映射成劳动力市场，将基于市场驱动的契约理论引入到相关非对称信息下协作通信机制中，建立源节点SU模型和中继节点RN模型；
步骤2，考虑到相关非对称信息下协作通信网络机制中中继节点的自私性和双方信息的非对称性，针对中继节点类型和信道条件因素的特性，建立两阶段协作通信的动态契约模型，源节点SU通过向中继节点RN提供契约，并结合步骤1中源节点SU、中继节点RN模型而衍生出的激励相容和个人理性约束的条件，实现对中继节点RN在协作通信中无线数据传输真实成本信息的甄别，以激励其积极长期参与无线数据的传输，从而达到完成无线数据传输协作通信和通信双方获得长期收益的最大化的目的；最后通过建立相关非对称信息下协作通信动态契约模型，得到协作通信双方收益最大化；
步骤1中，所述建立源节点SU模型实现过程包括：
源节点SU雇佣ithRN为其进行协作通信服务的条件下，ithRN的中继服务使得源节点SU所增加的收益为：
Figure FDA0002668588410000011
其中，ρ>0为中继节点RN的等效利润系数；pi为ithRN在源节点SU接收端的协作功率；n0为噪声功率；为简化分析过程，将n0的归一化值设置为1；
于是，源节点SU所获得协作效用为其所获得的总收益减去支付给中继节点RN的报酬wi，表示为：
Figure FDA0002668588410000012
步骤1中，所述建立中继节点RN模型实现过程包括：
假设
Figure FDA0002668588410000013
为ithRN发射端RTi与目的节点D之间的信道增益，鉴于ithRN的传输功率是pti，则目的节点将获得接收的功率为pi，于是，中继节点RN的协作成本表示为：
Figure FDA0002668588410000021
其中，γi为每单位协作功率的协作成本；
为了简化，定义中继节点RN的每单位协作功率的成本系数：
Figure FDA0002668588410000022
其中，θi为ithRN的私人信息，θi越低，表示中继节点RN拥有更好的信道条件，即更大的信道增益
Figure FDA0002668588410000023
或者更少的协作成本；
于是，ithRN的效用
Figure FDA0002668588410000024
表示为其获得的报酬减去总协作成本：
Figure FDA0002668588410000025
步骤2中，所述建立两阶段协作通信的动态契约模型，所采取的实现过程包括：
由于每个中继节点RN的实际协作类型对于源节点SU是未知的，因此契约应设计为解决信息不对称的问题并吸引中继节点RN进行合作；
假设每个中继节点RN具有N种不同的协作类型，表示为Θ＝{θ1,θ2,...,θN}且0≤θ1<θ2<...<θN，根据显示原理，为了反映中继节点RN的实际类型，契约应由N个项目组成，每种类型一项契约，因此，将契约表示为
Figure FDA0002668588410000026
其中Ω＝1,2,...,N，同时，假设源节点SU获得关于中继节点RN类型的某些统计信息，中继节点RN类型为θi的先验概率分布表示为qi，显然能够得到
Figure FDA0002668588410000027
源节点SU在协作通信初始阶段向中继节点RN提供长期契约，中继激励机制的整个过程包括三个阶段：契约确认阶段，契约中继阶段和契约实现阶段；
契约确认阶段：源节点SU向附近的潜在移动节点广播一组契约
Figure FDA0002668588410000028
当收到契约时，如果他们愿意接受某种契约，RNs会通知源节点SU他们的选择；
契约中继阶段：源节点SU在通知能够使用的RNs合作指令之后，将数据广播到所采用的RNs的发射机，然后，RNs将收到的数据传输到目的节点；
契约实现阶段：在每个周期结束时，目的节点在检查接收到的数据后，将通过反馈信道，告知源节点RNs的协作性能，当协作成功完成时，源节点SU根据契约向被雇用的RNs提供报酬，但是，如果协作不成功，RNs将无法获得报酬；
假设ith RN类型在第1阶段
Figure FDA0002668588410000031
和第2阶段
Figure FDA0002668588410000032
是从相同的集合Θ＝{θ1,θ2,...,θN}得到，分别具有不同的概率
Figure FDA0002668588410000033
和
Figure FDA0002668588410000034
为了讨论的简单性，假设在t＝1,2期间
Figure FDA0002668588410000035
假设两个阶段的中继成本是正相关的，也就是说，对于任何
Figure FDA0002668588410000036
有
Figure FDA0002668588410000037
在这种情况下，两期契约是一个四元组
Figure FDA0002668588410000038
其中
Figure FDA0002668588410000039
是关于其类型的t阶段契约类型，此外，假设中继节点RN在任何阶段的效用必须保持正值，考虑到如果中继节点RN在第1阶段或第2阶段的效用低于零，中继节点RN可能会违约。
2.根据权利要求1所述的相关非对称信息下协作通信动态契约激励方法，其特征在于，步骤2中，所述建立相关非对称信息下协作通信动态契约模型，实现过程包括：
基于逆向归纳法思想，先考虑第2阶段的契约设计；在第2阶段中，假设第1阶段的契约类型为
Figure FDA00026685884100000310
中继节点RN通过选择
Figure FDA00026685884100000311
类型，获得第2阶段效用：
Figure FDA00026685884100000312
对于激励策略要吸引
Figure FDA00026685884100000313
类型的中继节点RN，第2阶段的契约需满足以下激励相容约束条件：
Figure FDA00026685884100000314
同时，为了保证所有参与协作过程的中继节点RN至少获得保留效用，则第2阶段的RN个人理性约束条件表示为：
Figure FDA00026685884100000315
其中，中继节点RN在第2阶段能够获得的保留效用保持正值；
然后考虑第1阶段的契约设计，由于中继节点RN知道第1阶段选择的契约类型
Figure FDA0002668588410000041
会影响第2阶段的效用，因而，为了激励类型
Figure FDA0002668588410000042
反映中继节点RN的实际类型，源节点SU设计的契约需满足以下的激励相容约束条件：
Figure FDA0002668588410000043
其中，
Figure FDA0002668588410000044
是RN第1阶段
Figure FDA0002668588410000045
类型的效用，由于确信其第1阶段类型
Figure FDA0002668588410000046
第2阶段概率为
Figure FDA0002668588410000047
Figure FDA0002668588410000048
和
Figure FDA0002668588410000049
分别表示为中继节点RN第1阶段为
Figure FDA00026685884100000410
和
Figure FDA00026685884100000411
时第2阶段为
Figure FDA00026685884100000412
类型的折扣预期效用；
同样地，为了保证所有参与协作过程的中继节点RN至少获得保留效用，第1阶段的契约需满足以下个人理性约束条件：
Figure FDA00026685884100000413
于是，两阶段动态契约优化问题为，在满足上述中继节点RN个人理性约束条件和激励约束条件下，源节点SU的总期望效用最大化：
Figure FDA00026685884100000414
s.t.(7)～(10)
其中
Figure FDA00026685884100000415
于是，根据拉格朗日乘子法和Kuhn-Tucker条件，通过求导进行求解，能够得出最优动态契约的最优解。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108763943B (zh) * 2018-05-23 2020-05-08 山东师范大学 一种基于契约理论的安全的数据共享激励方法
CN109818693B (zh) * 2019-02-03 2021-10-22 湖北工业大学 一种动态非对称信息条件下多阶段协作频谱共享契约方法
CN110557838B (zh) * 2019-09-02 2020-08-18 南京工程学院 无线内容分发网络中基于契约理论的缓冲资源分配方法
CN111866887B (zh) * 2020-06-22 2022-08-02 北京邮电大学 一种车载网络中通信、缓存和计算资源联合优化方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101321161A (zh) * 2008-07-21 2008-12-10 南京大学 一种基于市场模型的点对点网络信誉管理方法
CN102291722A (zh) * 2011-04-22 2011-12-21 南京邮电大学 基于拍卖理论和补偿激励的频谱共享方法
CN102647717A (zh) * 2012-04-12 2012-08-22 上海交通大学 无线电网络中基于契约的动态频谱分配方法
CN107018527A (zh) * 2017-04-21 2017-08-04 湖北工业大学 一种双重信息非对称网络环境下多用户协作通信激励方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5580706B2 (ja) * 2010-09-29 2014-08-27 Ｋｄｄｉ株式会社 再送制御プロトコルを用いるデータ転送装置、プログラム及び方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101321161A (zh) * 2008-07-21 2008-12-10 南京大学 一种基于市场模型的点对点网络信誉管理方法
CN102291722A (zh) * 2011-04-22 2011-12-21 南京邮电大学 基于拍卖理论和补偿激励的频谱共享方法
CN102647717A (zh) * 2012-04-12 2012-08-22 上海交通大学 无线电网络中基于契约的动态频谱分配方法
CN107018527A (zh) * 2017-04-21 2017-08-04 湖北工业大学 一种双重信息非对称网络环境下多用户协作通信激励方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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A Contract-Based Model for Multiuser Cooperative Relay in Wireless Communication Networks;Nan Zhao;《WIRELESS PERSONAL COMMUNICATIONS，DOI: 10.1007/s11277-016-3731-9》;20160923(第96期);第5105至5119页 *

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