一种歧视性第二价格拍卖在p2p vod激励机制中的应用方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于计算机网络应用领域，具体而言设及一种歧视性第二价格拍卖在P2P V0D激励机制中的应用方法。
【背景技术】
[000引计算机对等网络（peer-to-peer)是应用在应用层上的分布式网络，参与网络的 节点（peer)共享网络中节点所拥有的资源。P2P网络中节点可W不通过任何的实体获得 其他节点的数据，同时节点自己向其他节点提供自己的数据，即网络中的节点具有双重身 份；请求节点和服务节点。因此，网络的运行完全依靠节点对网络的贡献，即节点对其他节 点提供的资源共享。但是，由于网络中节点的自私的本质，使得网络中存在严重的搭便车 (化ee-riding)的行为，所谓搭便车行为即是一些节点为了获得更多的利益，只是使用其他 节点提供的资源，而不向系统提供自己的资源，该种现象的存在对网络的健壮性、可扩展性 等都存在严重的影响，甚至会使网络擁痕。
【发明内容】
[000引要解决的技术问题
[0004] 本发明提出了一种歧视性第二价格拍卖在P2P V0D激励机制中的应用方法，将歧 视性的第二价格拍卖算法应用在P2P流媒体点播中的激励机制中，能激励节点积极地参与 视频数据块的共享，同时高效地利用节点的上传带宽。
[000引技术方案
[0006] 一种歧视性第二价格拍卖在P2P V0D激励机制中的应用方法，其主要是将歧视性 的第二价格拍卖算法应用在P2P流媒体点播中的激励机制中；具体包括一下几个方面：
[0007] (一）、歧视性对各个节点的影响；所述的歧视性是指节点的预算必须大于某一特 定的值时才允许参与拍卖，而且对于同一数据块的拍卖其成交价格不等，其目的在于激励 节点参与拍卖，贡献节点的数据块，因为当节点的预算低于设定值时，无法参与竞拍获得数 据块，因此，节点必须积极拍卖其已拥有的数据块获得收益，在满足参与拍卖的条件后，可 W参与拍卖获得相应的数据块；
[000引（二）、第二价格在节点中的应用；所述的第二价格是指节点之间的成交价格是节 点收到的关于该数据块的所有竞标中价格第二高的，而在第一价格拍卖中，节点参与数据 块竞标时并未限制其预算，而且数据块的成交价格所有竞标中最高的；
[0009] ( S )、拍卖机制在拍卖节点中的应用；节点作为竞标节点竞拍需要的数据块时需 要花销预算；为了能获得更多的数据块，节点在作为拍卖节点时希望自己的收益最大，在一 轮拍卖结束后，节点i作为拍卖节点的收益可W表示为：
[0010]
【主权项】
1. 一种歧视性第二价格拍卖在P2PVOD激励机制中的应用方法，其主要是将歧视性的 第二价格拍卖算法应用在P2P流媒体点播中的激励机制中；具体包括以下几个方面： (一） 、歧视性对各个节点的影响：所述的歧视性是指节点的预算必须大于某一特定的 值时才允许参与拍卖，而且对于同一数据块的成交价格可以不等，其目的在于激励节点参 与拍卖，贡献节点的数据块，因为当节点的预算低于设定值时，无法参与竞拍获得数据块， 因此，节点必须积极拍卖其已拥有的数据块获得收益，在满足参与拍卖的条件后，可以参与 拍卖获得相应的数据块； (二） 、第二价格拍卖在节点中的应用：所述的第二价格是指节点之间的成交价格是节 点收到的关于该数据块的所有竞标中价格第二高的，而在第一价格拍卖中，节点参与数据 块竞标时并未限制其预算，而且数据块的成交价格所有竞标中最高的； (三） 、拍卖机制在拍卖节点中的应用：节点作为竞标节点竞拍需要的数据块时需要花 销预算；为了能获得更多的数据块，节点在作为拍卖节点时希望自己的收益最大，在一轮拍 卖结束后，节点i作为拍卖节点的收益可以表示为：
式⑴中，Di表示为i的邻居节点组；K表示i拥有且j不存在的数据块；af为1表 示：i分配k给j，为0表示：i不分配k给j;cf表示为j竞标数据块k成功后，需要支 付i的要价；在一轮拍卖结束后，Ejg据节点i的收益相应地增加； (四） 、拍卖节点中的分配规则：由于成交价格受到竞标价格的限制，拍卖节点更希望 得到更高的竞标价格和更多的竞标信息；假设〇i为拍卖节点i根据上传带宽策略决定的上 传带宽，且〇imax，〇imax为拍卖节点i的最大上传带宽；那么分配规则必须满足式（2)，其 含义即拍卖节点成交的竞拍最大不超过拍卖节点的上传带宽；
式（2)中，〇i表示为i的上传贡献；拍卖节点收到的竞标信息按照竞标价格进行排序， 同时尽可能在〇i的范围内完成更多竞拍； 拍卖节点的上传带宽分为两种情况：供不应求和供大于求；当拍卖节点收到的竞标数m大于节点的最大上传带宽0imax，拍卖节点以最大上传带宽上传数据；当拍卖节点收到的竞 标数m小于等于节点的最大上传带宽时，拍卖节点以m-1作为自己的上传带宽，如式（3)所 示：
若0A= 3，m= 3,则拍卖节点A只能出售两个数据块，如果拍卖节点同时出售三个数据 块的话，即浪费了节点的上传带宽，使紊乱了竞标市场； (五） 、拍卖节点中的要价机制的设置：拍卖节点的要价是根据竞标节点收到的竞标信 息确定的，在同一轮拍卖中，拍卖节点可以有不同的要价，它对赢得竞标的节点的要价是在 同一轮中与竞标节点竞标同一数据块的所有竞标价格中价格第二高的，但是当竞标节点的 预算仅仅略高于竞标的视频数据块的市场价格时候，节点是不允许参与数据块的竞标的； (六） 、竞标节点的估价：节点j首先对拍卖节点i的市场价格进行估计，这个估计的市 场价格设为qij，节点j在某一轮假设为Rt竞标中可能会向i竞标多个数据块，那么在下一 轮的竞标前％的变化可以由式（4)表示，即若在Rt轮的竞标中节点若存在竞标成功的竞 标，Qij等于最小要价减去一个变量否则，Qii等于最高市场价格加上一个变量<?;
根据上述的估价策略，节点在（Rt+1)轮竞标数据块k的竞标价格即为节点的真实估价 和市场价格估计中的较小者即;由于变量$的设置决定着市场价格的估计 和我们算法的复杂度； (七） 、竞标节点的数据库请求策略：在给定竞标价格且竞标节点j赢得竞标的情况下， 数据块的请求策略可以模型化为式（5)，
式（5)中，vf表示为j对k在i的估价；表示为数据块k的市场价格；其约束条 件为& ;式（5)中节点对数据块k的估价与市场价格的差值即是数据块的效 用，它反映了节点对数据块的需求程度，效用数值越大则说明需求越迫切，根据节点的效用 值来请求数据块能更好的满足节点的需求。
2. 根据权利要求1所述的一种歧视性第二价格拍卖在P2PVOD激励机制中的应用方 法，其特征在于：所述的在歧视性第二价格拍卖中节点被分为拍卖节点和竞标节点，节点同 时担任两种角色，既接受邻居节点的竞标，同时可以向其他节点提出竞标。
3. 根据权利要求1所述的一种歧视性第二价格拍卖在P2PVOD激励机制中的应用方 法，其特征在于：（一）中所述的成交的价格不等是指对于同一个数据块可以在同一周期中 以不等的价格成交，因为拍卖节点的不同，其要价不等，而且不等的成交价格可以为节点能 力弱的节点提供竞标空间。
4. 根据权利要求1所述的一种歧视性第二价格拍卖在P2PVOD激励机制中的应用方 法，其特征在于：（六）所述的市场价格即为在一轮竞拍中，竞标失败的节点中出价最高的 竞标价格。
【专利摘要】本发明公开了一种歧视性第二价格拍卖在P2P VOD激励机制中的应用方法，其主要是将歧视性的第二价格拍卖算法应用在P2P流媒体点播中的激励机制中；主要包括：(一)、歧视性对各个节点的影响；(二)、第二价格拍卖在节点中的应用；(三)、拍卖机制在拍卖节点中的应用；(四)、拍卖节点中的带宽分配规则；(五)、拍卖节点中的要价机制的设置；(六)、竞标节点的竞标估价；(七)、竞标节点的数据库请求策略几个方面。在歧视性第二价格拍卖中节点被分为拍卖节点和竞标节点，节点同时担任两种角色，既接受邻居节点的竞标，同时可以向其他节点提出竞标。
【IPC分类】H04N21-63, G06Q30-02, G06Q30-08
【公开号】CN104616171
【申请号】CN201510057157
【发明人】余强, 宋伟, 孙庆中, 彭军, 陈翔, 傅宇, 赵石真, 石坤, 刘祺, 朱秋月
【申请人】西华大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月4日