CN1937579A - 无线自组织网络中基于付费的路由和转发方法 - Google Patents

Abstract

无线自组织网络中基于付费的路由和转发方法是利用经济学中的VCG机制、Vickrey拍卖等方式，使真实地显示参与网络功能地开销成为Ad hoc节点最优的策略，在节点真实地显示其参与路由和转发分组的费用基础上，选择出费用最优的路径；在分组转发过程中，显式地考虑了最优路径上每个节点转发分组时不同的费用，所设计的对节点的补偿方案，能够防止节点的各种欺骗行为。该方法较好地解决了Ad hoc网络中，节点路由和转发机制中的激励问题，简化了节点的决策空间，防止了节点的各种“机会主义的”行为，实现了全局的目标最优，是较系统的基于经济模式的Ad hoc网络中激励问题解决方案。

Description

无线自组织网络中基于付费的路由和转发方法

技术领域

本发明涉及到在无线自组织网络(Wireless Ad Hoc)中基于付费的路由和转发方法，属于无线通信中无线网络的性能改进与增强技术与经济学原理交叉应用的领域。

背景技术

传统的网络中，一般包括两种类型的设备，第一种类型的设备是基础设施，这些设备确保了网络服务的可操作性，例如专用的中继器、路由器、网关和服务器都属于基础设施的范畴；第二种类型的设备是终端设备，这些设备代表用户使用网络，例如移动电话等。Ad hoc网络在最近几年成为研究的热点。这种兴趣主要是由一些军事的和商业的应用(由于时间限制以及在各种不同的环境下临时构造网络所需要的资源限制等原因，使建立网络基础设施变得不实际)的推动，在Ad hoc网络中没有任何基础设施和集中管理，由于每个移动主机的无线传输范围有限，一个节点可能需要其他节点的帮助以便将其分组转发到目的地。在一些军事的Ad hoc网络中，由于节点属于同一组织或具有共同的目标，因此协作机制是内在的。而在不远的将来，P2P将成为非常重要的通信方式。随着移动设备的越来越普及，在我们的日常生活中部署Ad hoc网络变的越来越可能。但是在这种场景下，没有理由假设，网络中的节点最终将协作，因为网络操作消耗资源(能量、带宽等等)。由于自治设备自主的决定是否协作，因此诱导自治设备之间协作的外在的激励机制是不可缺少的。

一个移动Ad hoc网络N＝{V，E，ω}包括代表移动节点的集合V＝{v₁，…，V_n}，连接距离可达的两个节点的有向边(V_i，V_j)集合E_V*V，以及与每个边(V_i，V_j)相关联的权值函数ω：E→R，它表示数据分组从节点V_i向节点V_j传送时的费用。在基于虚拟货币的方案中，一个问题就是节点为转发分组应当收到多少补偿，一个很明显的答案是节点转发分组所引起的费用。转发分组的费用，可以以多种方式定义，如用于转发分组的能量费用、当前的能量级别等因素。每个节点v_i有一个单独的参数c_i表示其能量费用。如果节点v_i以P_emit转发分组，则必须至少获得c_i*P_emit的补偿才能弥补其能量损失。而能量费用参数可以是上面提到的各种因素的复杂的函数，例如节点的能量费用参数可能与其当前的电池级别成反比。

一个能量有效的路由协议，确保从源到目的地的分组沿着能量最有效的路径(可能经过若干中间节点)转发。路由路径总能量是源和每个中间节点的发射能量之和，而忽略其他类型的能量消耗如侦听信号等，因为它们比发射信号的能量要小很多。理想情况下，一个中间节点使用发射级别使信号刚好到达下一个节点。收到消息的节点可以知道收到消息的信号强度，如果接收节点还知道信息发送时的能量级别，则该节点可以估测在这两个节点之间传送消息所需要的最小功率。因此，如果一个发送节点将其信号发送强度增加到分组头中，接收节点就能够知道在发送节点和接收节点之间通信的所需的最小能量，并将此信息转发给发送节点。具体而言，当发送数据时，节点选择发射功率为P_i ^emit，它决定了传输范围，从而也决定了能够收到数据的邻居节点的集合。与节点v_i距离d的节点v_j收到v_i的信号功率为： $P_{i,j}^{\mathrm{rec}}=\frac{K}{d^{\mathrm{\α}}}{P}_i^{\mathrm{emit}},$ K是常量，而α是距离—功率梯度，它的具体值依赖于不同的网络环境。假设节点v_i将发送功率级别包含在发送的数据中，则v_j可以估算出在v_i和v_j之间传输数据所需要的最小的发射功率： $P_{i,j}^{\min }=\frac{P_i^{\mathrm{emit}}}{P_{i,j}^{\mathrm{rec}}}{P}_{\min }^{\mathrm{rec}},$ 则从v_i向v_j传送分组的费用为 $\mathrm{\ω}=\left(v_{i,}{v}_j\right)=c_i{P}_{i,j}^{\min }.$

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种无线自组织网络中基于付费的路由和转发方法，该方法能够为节点参与网络功能提供一体化的激励。具体而言，在路由选择阶段，该方法能够激励Ad hoc节点在参与网络功能时真实地显示不同的开销，从而选择出能量有效的路由；在分组转发阶段，能够防止节点的各种欺骗行为。

技术方案：本发明的目标集中在协商机制：即设计方法以激励用户真实地显示自己的行为，并在Ad hoc的路由和转发过程中实现费用有效性。实际支付电子货币的问题属于不同的领域。基于付费方案的目标是为节点参与协作提供激励机制，为用户提供“讲实话”的动机。本发明主要集中在两个方面：Ad hoc网络中的路由机制和转发机制

在路由机制中，首先每个节点自己宣称参加网络功能的费用，设计对每个节点参加网络功能的补偿并做为每个节点参加网络功能的费用，使“直接显示”成为每个节点的最优策略；基于在路由阶段确定的每个参与节点的费用情况，构造了对最后一个转发节点的补偿值，以鼓励节点转发分组；确定对发送节点的补偿值，以防止节点勾结；最后设计每个转发节点的折扣率，以防止节点伪造收条，获取额外利益。

该方法包括下列两方面的方法：

A、路由方法：基于“Vickrey-Clark-Groove”机制的最小费用路径选择：采用机制设计中的VCG方案，计算对参与路由的节点的补偿，以激励用户真实地显示参与网络功能所招致的费用，并基于真实费用选择费用最优的路径；基于“Vickrey”拍卖的最小费用路径选择：采用目的地驱动的Vickrey拍卖机制，激励节点在路由机制中真实的竞标，并实现费用最优的路径的选择；基于方向辅助的Vickrey拍卖机制：在Vickrey拍卖过程中，采用方向辅助技术，减少获取费用较优路径时的开销；

B、转发方法：目标是阻止节点的欺骗行为，并为节点提供转发分组的动机，转发方法防止节点的以下欺骗行为：当收到消息后，节点保存了收条，但没有转发分组；节点收到了分组，但没有报告收条；节点没有收到消息，但虚假的宣称他们收到了消息。

所述的步骤A进一步包括下列具体方法：

A1：按照最短路径算法，求出的从源S到目的D的费用最短路径为S，1，…n，D，按照VCG机制，对位于最短路径上的节点i的补偿为：α_i：＝|SP^-(i，i+1)|-|SP\(i，i+1)|，其中|SP^-(i，i+1)|表示缺少链路(i，i+1)时的最小费用路径，|SP\(i，i+1)|表示链路(i，i+1)转发费用为0时的最小费用路径；

A2：基于Vickrey拍卖的最小费用路径选择，从目的节点开始执行Vickrey拍卖过程，纪录下获胜节点的集合，以及在此阶段对获胜节点所做的补偿；由获胜节点作为拍卖人继续相应的拍卖过程，并将上一轮拍卖人付出的代价加到新一轮获胜的竞标者上，作为新的获胜者的代价，并将新的获胜者加到获胜者集合中，由获胜者集合中的节点举行新一轮的拍卖，直到到达源节点；

A3：采用方向辅助的技术，在从目的节点到源节点方向上，目的节点在本地举行拍卖，而对获胜节点的补偿是所有竞标的节点中次最低的竞标值，由获胜节点，在接近于源节点的方向上的邻居节点中迭代的进行上述的拍卖，直到到达源节点。

所述的步骤B进一步包括下列具体方案：

B1：按照上面A部分的基于付费的路由机制，确定从源S到目的D的费用最优路径p＝(n₀，n₁，…，n_k，…，n_d)，计算对节点n₁，…，n_k，…，n_d-1的补偿，分别表示为α₁，…，α_k，…，α_d-1，确定路径p上提交有效收条的最后一个节点k；

B2：在分组转发时，对路径p上节点i转发分组的补偿为r_i；其中γ＜1

B3；计算对源节点S收取的费用：(α₁+…+α_d-1+β)-(d-k)γβ。估算节点相互勾结，使没有收到消息的节点也能伪造的收条的开销是δ。

一、路由机制

1、基于VCG机制的最小费用路径选择

本发明采用机制设计的思想，激励用户显示真实的转发费用，并且能够实现全局的最优。机制设计又称为“逆向的博弈理论(Inverse game theory)”，其基本思想是设计策略形势或“游戏的规则(rules of game)”，以便当自利的节点采取自私的策略时，系统在均衡时整体上显示出期望的行为。在机制设计的研究中，最重要的成果之一是称为VGC(Vickrey-Groves-Clarke)的机制。VCG机制应用于这样一类问题：优化目标是所有参与者的评价之和。在Ad hoc网络路由的场景下，每个转发节点对于转发分组有自己的评价(基于节点转发分组的开销)，而系统的目标是希望在考虑节点自私性的情况下，选择出费用最优的路径。这恰好符合VCG方案的应用场景。假设采用路由发现方法建立从源S到目的D的网络拓扑G＝{V，E，ω}，V＝{v₁，…，v_n}，连接距离可达的两个节点的有向边(v_i，v_j)集合E_V*V，以及与每个边(v_i，v_j)相关联的权值函数ω：E→R，它表示数据分组从节点v_i向节点v_j传送时的费用。按照VCG机制，在选择出的从S到D的费用最短路径，如S，1，…n，D，对节点i的补偿是：α_i：＝|SP^-(i，i+1)|-|SP\(i，i+1)|其中|SP^-(i，i+1)|表示缺少链路(i，i+1)时的最小费用路径，|SP\(i，i+1)|表示链路(i，i+1)转发费用为0时的最小费用路径。

2、基于Vickrey拍卖的最小费用路径选择

第二种机制采用基于目的地驱动的、Vickrey拍卖方式的思想，来处理节点的自私性，同样能够实现了全局期望的能量有效目标。基本思想是拍卖节点a请求每个邻居节点为其转发分组提出竞标值，每个邻居节点v_i ^a基于自己向拍卖节点转发分组的费用提出自己的竞标值 ，而拍卖节点将拍卖代价f_a(实际上只有在上一轮拍卖中节点a成为获胜节点才有资格举行拍卖)加到节点v_i ^a的竞标值上形成 $f_i=f_a+c_{v_i^a}{P}_{v_i^a,a}^{\min }$ (fi实际上代表节点v_i ^a到目标节点的费用)，选择出最小的f_i，并将节点加到获胜节点的集合中，对获胜节点的补偿按照如下的方式进行： $(f_i-f_i)+c_{v_i^a}{P}_{v_i^a,a}^{\min }$ ，其中f_i，表示次最小的f_i值。获胜的节点按上述的Vickrey拍卖方式，迭代进行，直到到达源节点。

3．基于方向辅助的Vickrey拍卖机制

上述的两种机制，虽然能够实现全局的费用有效性，但与Ad hoc—VCG方式类似，这种机制需要底层网络的完整信息，来完成在每个获胜节点所进行的拍卖。如果采用一些方向辅助的技术，在从目标节点向源节点方向的路径上，采用本地的拍卖将大大的减少拍卖的开销。这种近似方案的思想是获胜的节点在本地(在其邻居节点中)举行拍卖，而对获胜节点的补偿是所有竞标的节点中次最低的竞标值。然后由获胜邻居节点依据本地的信息迭代的进行上述的拍卖，直到到达目标节点。

这种机制不需要底层网络的完整的信息，而且对节点v_i的补偿在竞标的过程可以很方便的完成，避免了在路由发现阶段产生大量的开销。上面的算法所选择的路径可能是费用次优的。这种近似的方案以一些能量的有效性换取了健壮性和可扩展性的增加。

二、分组转发

本发明的第一部分是关于在路由机制中激励节点真实竞标，并选择能量有效的路由。第二部分主要是激励节点转发分组的机制。节点转发分组的基本方案如下描述：当节点收到分组，节点保存该分组的收条，然后转发节点向中心的银行节点(banker node)提供收条来报告它收到/转发的分组。银行节点确定对源节点收取费的费用以及对转发节点的补偿。

出于以下两个方面的原因，本发明采用对发送节点收费的方式。首先，如果对目标节点收费，其它节点通过向目的节点发送大量的分组，可能会引起拒绝服务攻击(Denial-of-Service，DoS)攻击。如果对发送者收费，发送节点没有动机发送无用的消息；第二，如果目的地从消息的内容中获益，并因而对此付费，则可以通过应用层的付费协议对发送节点进行补偿。因此，采用对发送节点收费的方式，更加健壮，且更具有一般性。另外一个相关的问题是，谁将因为转发分组获得补偿。理想的，任何试图转发分组的节点都应当获得补偿，因为转发消息为该节点带来的费用，而不管转发是否成功。但是，转发消息可能在链路上被破坏，而且没有方式来验证转发行为确实发生了。虽然，一些局域无线网络例如IEEE802.11提供了链路层的应答，但这种应答机制并不普遍。因此，节点收到的补偿依赖于转发行为是否成功，而只有当转发路径上的下一个节点收到了消息时，一个转发行为是成功的。即，该节点在路径上的后继者报告了有效的收条。

本发明的付费方案的目标是阻止节点的欺骗行为，并为节点提供转发分组的动机。因此在我们的机制中没有采用平衡的付费，也就是说，不要求对发送者收取的总费用等于路径上所有转发节点的补偿之和。为了抵消从移动节点到银行节点的长期的费用净流出，银行节点周期地将部分费用返还给移动节点。

节点的欺骗行为可以分为：

(1)当收到消息后，节点保存了收条，但没有转发分组；

(2)节点收到了分组，但没有报告收条；

(3)节点没有收到消息，但虚假的宣称他们收到了消息。

解决欺骗行为(1)—激励节点转发分组

假设选择出的路径为(n₀，n₁，…，n_d-1，n_d)，其中n₀是分组源；n_d是分组的目的端，而且在路由过程中确定的对节点n₁，…，n_d-1的补偿分别为α₁，…，α_d-1。为了激励自利的节点为其它节点转发分组，银行节点应当给转发分组的节点比没有转发分组的节点更多的补偿。实现这个目标的一个基本的方案是：首先银行节点确定在从源S到目的D的路径上收到分组的最后一个节点，假设为k。银行节点对最后一个节点的补偿为β＜min{α_i-C_i}，i＝1，…，n.对1到k-1节点的补偿为α_j，j＝1，…，k-1。则路径上最后一个节点k转发分组时获得的净效用为α_k-c_k；而节点不转发分组时获得的净效用为β。所以节点有转发分组的动机。图3给出了解决欺骗行为(1)的示意图。

解决欺骗行为(2)—激励节点报告收条

很明显，每个收到分组的节点有动机报告收条。但是如果对发送节点收取的费用等于对转发节点的补偿，即(α₁+…+α_k+β)。但是，当发送节点和最后一个(或m个)节点联合时，上面设计的机制存在问题。具体而言，当最后一个节点k不报告收条，发送者节约了α_k-1，节点k损失了β。但是如果发送节点“私下的”给最后一个节点β+ε，ε＞0补偿，则发送节点和最后一个节点勾结，获得了额外的收益。

解决方案是：对发送节点收取的费用不等于所有转发节点的补偿之和，而是等于分组到达目的节点时，对所有节点的补偿之和，减去没有报告收条的节点的数目与β值的乘积。

如节点k是最后一个节点，则发送节点和节点k的联合效用为：-[(α₁+…+α_d-1+β)-(d-k)β]+β；而如果节点k故意不报告收条，则发送节点和节点k的联合效用为：-[(α₁+…+α_d-1+β)-(d-k+1)β]，因此在这种付费方案下，节点勾结不会产生额外的收益。图4给出了解决欺骗行为(1)和(2)的示意图。

解决欺骗行为(3)—防止虚假收条

考虑下面一种自私的行为。由于为了节省带宽和存储空间，本发明仅要求节点提供收条而不是完整的信息，以提供对节点的补偿。这可能导致的问题是：节点仅仅转发收条，而不是完整的分组；或者节点之间相互勾结来伪造收条以获得的补偿。阻止这种行为的关键在于目的节点，假设目的节点不参与这种欺诈行为。如果中间节点仅转发分组的收条，则目标节点不可能收到完整的分组，基于这种观察，对转发节点的补偿就要打折扣，折扣率为γ＜1，如果γ满足一定的条件，则节点没有动机仅转发收条或伪造收条。

设在源到目的的路径上，节点相互勾结，使没有收到消息的节点也能伪造的收条的开销是δ，则有如下的结论：

结论1：在本发明中，如果δ≥γβ，则每个节点i的最优策略是真实的报告自己的行为。

结论2：如果δ≥γ(α₁+α₂+…+α_d-1)，本发明的机制具有抵制勾结的特性。而此时对源节点收取的费用为：(α₁+…+α_d-1+β)-(d-k)γβ。图5给出了解决欺骗行为(1)、(2)和(3)的示意图。

有益效果：该方法能够激励Ad hoc节点在参与网络功能时真实地显示不同的开销，从而选择出能量有效的路由；在分组转发过程中，显式地考虑了最优路径上每个节点转发分组时不同的费用，所设计的对节点的补偿方案，能够防止节点的各种欺骗行为。该方法较好地解决了Ad hoc网络中，节点路由和转发机制中的激励问题，简化了节点的决策空间，防止了节点的各种“机会主义的”行为，实现了全局的目标最优，是较系统的基于经济模式的Ad hoc网络中激励问题解决方案。

附图说明

图1本发明的总体流程示意图。

图2是本发明中最小费用路径选择的示意图。

图3是本发明中分组转发的付费方案的示意图(v1)。

图4是本发明中分组转发的付费方案的示意图(v2)。

图5是本发明中分组转发的付费方案的示意图(v3)。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明方法的工作机理和具体操作步骤。

一、路由选择

1、基于VCG机制的最小费用路径选择

1A、采用路由发现方法建立从源S到目的D的网络拓扑G{V，E,ω}，V＝{v₁，…，v_n}，连接距离可达的两个节点的有向边(v_i，v_j)集合E_V*V，以及与每个边(v_i，v_j)相关联的权值函数ω：E→R，它表示数据分组从节点v_i向节点v_j传送时的费用。

1B、按照最短路径算法，求出从源S到目的D的费用最短路径，为S，1，…n，D。

1C、按照VCG机制，对位于最短路径上的节点i的补偿为：

αi：＝|SP^-(i，i+1)|-|SP\(i，i+1)|。其中|SP^-(i，i+1)|表示缺少链路(i，i+1)时的最小费用路径，|SP\(i，i+1)|表示链路(i，i+1)转发费用为0时的最小费用路径。

如图2所示，从S到D的最短的路径是S，v₄，v₅，D，按照上述机制，对节点v₄的补偿是：7-2＝5；对节点，v₅的补偿是：7-2＝5。

2、基于Vickrey拍卖的最小费用路径选择

2A、如同1A中的步骤，采用路由发现方法建立从源S到目的D的网络拓扑G＝{V，E，ω}。

2B、从目的节点开始执行Vickrey拍卖过程，纪录下获胜节点的集合，以及在此阶段对获胜节点所做的补偿；

2C、由获胜节点作为拍卖人继续相应的拍卖过程，并将上一轮拍卖人付出的代价加到新一轮获胜的竞标者上，作为新的获胜者的代价，并将新的获胜者加到获胜者集合中，由获胜者集合中的节点举行新一轮的拍卖，直到到达源节点。

图2说明了本发明设计的基于目的地驱动的、Vickrey拍卖的示例。具体的拍卖步骤如下：

D进行的拍卖：获胜集合为{V₂，V₅，V₆，D}，对获胜节点的补偿为10-1+1＝10，这些节点举行下一轮拍卖的代价为1；

v2举行的拍卖：获胜者v₁，f₁＝10+1＝11，若v₁能够获得举行下一轮拍卖，则其代价为11；

v₅举行的拍卖：获胜者v₄，f₄＝1+1＝2，若v₄能够获得举行下一轮拍卖，则其代价为2；

v₆举行的拍卖：获胜者v₄，f₄ ^′＝1+5＝6，若v₄能够获得举行下一轮拍卖，则其代价为6；

而由D举行的拍卖不产生新的获胜节点。

因此在第二轮拍卖中获胜者为v₄，对节点v₄的补偿为6-2+1＝5；

此时的获胜者集合为{v₂，v₅，v₆，v₄，D}。

由于源节点已经知道v₂和v₅举行拍卖的结果，而此时v₄举行拍卖的结果是：

v4举行的拍卖：获胜者S，f_s＝2+1＝3，

按照上面的算法，则费用最优的路径是S，v₄，v₅，D。节点v₅转发分组的费用是1，而对其的补偿10；节点v₄转发分组的费用是1，而对其的补偿是5。很显然，对转发节点所进行的补偿，不小于其转发分组而产生的费用。因此节点有动机来参与转发分组。

3.基于方向辅助的Vickrey拍卖机制

3A、采用方向辅助的技术，在从目的节点到源节点方向上，目的节点在本地(在其邻居节点中)举行拍卖，而对获胜节点的补偿是所有竞标的节点中次最低的竞标值。

3B、由获胜节点，在接近于源节点的方向上的邻居节点中迭代的进行上述的拍卖，直到到达源节点。

按照上面的近似的算法，则费用最优的路径是S，v₄，v₅，D。节点v₆转发分组的费用是1，而对其的补偿是v₂，v₃，v₅，和v₆中次最小的竞标值10；节点v₄转发分组的费用是1，而对其的补偿是v₁和v₂中次最小的竞标值15。

二、分组转发

1、按照路由机制，确定从源S到目的D的费用最优路径

p＝(n₀，n₁，…，n_k，…，n_d)，计算对节点n₁，…，n_k，…，n_d-1的补偿，分别表示为α₁，…，α_k，…，α_d-1，确定路径p上提交有效收条的最后一个节点k。

2、在分组转发时，对路径p上节点i转发分组的补偿为r_i。其中γ＜1

3、计算对源节点S收取的费用：(α₁+…+α_d-1+β)-(d-k)γβ。

4、估算节点相互勾结，使没有收到消息的节点也能伪造的收条的开销是δ，如果δ≥γβ，则每个节点i的最优策略是真实的报告自己的行为；如果δ≥γ(α₁+α₂+…+α_d-1)，则该机制具有抵制勾结的特性。

Claims (4)

1、一种无线自组织网络中基于付费的路由和转发方法，其特征在于在路由机制中，首先每个节点自己宣称参加网络功能的费用，设计对每个节点参加网络功能的补偿并做为每个节点参加网络功能的费用，使“直接显示”成为每个节点的最优策略；基于在路由阶段确定的每个参与节点的费用情况，构造了对最后一个转发节点的补偿值，以鼓励节点转发分组；确定对发送节点的补偿值，以防止节点勾结；最后设计每个转发节点的折扣率，以防止节点伪造收条，获取额外利益。

2、根据权利要求1所述的无线自组织网络中基于付费的路由和转发方法，其特征在于该方法包括下列两方面的方法：

A、路由方法：基于“Vickrey-Clark-Groove”机制的最小费用路径选择：采用机制设计中的VCG方案，计算对参与路由的节点的补偿，以激励用户真实地显示参与网络功能所招致的费用，并基于真实费用选择费用最优的路径；基于“Vickrey”拍卖的最小费用路径选择：采用目的地驱动的Vickrey拍卖机制，激励节点在路由机制中真实的竞标，并实现费用最优的路径的选择；基于方向辅助的Vickrey拍卖机制：在Vickrey拍卖过程中，采用方向辅助技术，减少获取费用较优路径时的开销；

B、转发方法：目标是阻止节点的欺骗行为，并为节点提供转发分组的动机，转发方法防止节点的以下欺骗行为：当收到消息后，节点保存了收条，但没有转发分组；节点收到了分组，但没有报告收条；节点没有收到消息，但虚假的宣称他们收到了消息。

3、根据权利要求2所述的无线自组织网络中基于付费的路由和转发方法，其特征在于：所述的步骤A进一步包括下列具体方法：

A1：按照最短路径算法，求出的从源 S到目的 D的费用最短路径为 S，1，… n， D，按照VCG机制，对位于最短路径上的节点 i的补偿为： α _i ：＝| SP ^{-( i， i+1)} |-| SP\( i， i+1)|，其中| SP ^{-( i， i+1)} |表示缺少链路( i， i+1)时的最小费用路径，| SP\( i， i+1)|表示链路( i， i+1)转发费用为0时的最小费用路径；

A2：基于Vickrey拍卖的最小费用路径选择，从目的节点开始执行Vickrey拍卖过程，纪录下获胜节点的集合，以及在此阶段对获胜节点所做的补偿；由获胜节点作为拍卖人继续相应的拍卖过程，并将上一轮拍卖人付出的代价加到新一轮获胜的竞标者上，作为新的获胜者的代价，并将新的获胜者加到获胜者集合中，由获胜者集合中的节点举行新一轮的拍卖，直到到达源节点；

A3：采用方向辅助的技术，在从目的节点到源节点方向上，目的节点在本地举行拍卖，而对获胜节点的补偿是所有竞标的节点中次最低的竞标值，由获胜节点，在接近于源节点的方向上的邻居节点中迭代的进行上述的拍卖，直到到达源节点。

4、根据权利要求2所述的无线自组织网络中基于付费的路由和转发方法，其特征在于：所述的步骤B进一步包括下列具体方案：

B1：按照上面A部分的基于付费的路由机制，确定从源 S到目的 D的费用最优路径 p＝( n ₀， n ₁，…，n_k，…，n_d)，计算对节点n₁，…，_k，…， n _d-1 的补偿，分别表示为α ₁，…，α_k，…， α _d-1 ，确定路径 p上提交有效收条的最后一个节点 k；

B2：在分组转发时，对路径 p上节点 i转发分组的补偿为r_i；其中 γ＜1

B3；计算对源节点S收取的费用：( α ₁+…+ α _d-1 + β)-( d- k) γβ。估算节点相互勾结，使没有收到消息的节点也能伪造的收条的开销是δ。

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