[發明專利]認知網絡中基于定價的最優功率控制方法

有效

• 申請號: 201410219921.7
• 申請日: 2014-05-22
• 公開（公告）號: CN104010288B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 王正強;蔣鈴鴿;何晨
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04W4/24
• 分類號: H04W4/24;H04W16/14;H04W52/04
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

1.一種認知網絡中基于定價的最優功率控制方法，其特征在于，包括如下具體步驟：

第一步：初始化次用戶個數和次用戶容許因子；

第二步：將次用戶容許因子降序排列；

第三步：計算各個次用戶的判定因子；

第四步：如果最后一個次用戶的容許因子大于它的判定因子，則給出次用戶的最優功率和主用戶的定價方法，方法結束；

第五步：針對第四步，如果最后一個次用戶的容許因子小于或者等于它的判定因子，則將最后一個次用戶的功率設置為零，轉到第四步，對其余的次用戶的容許因子和它的判定因子進行比較，直到條件滿足，計算出最優功率和給出主用戶的定價；

在第一步中，具體地，初始化次用戶個數K＝n，次用戶i的容許因子α_i：

${\mathrm{\α}}_i=\frac{{\mathrm{Lw}}_i}{T+{\mathrm{\σ}}^2\frac{g_i}{h_i}},(i=1,...,n)$

其中，w_i為次用戶i的偏好因子，n為次用戶的個數，L是認知用戶的擴頻增益，T是主用戶的干擾門限，h_i是次用戶i到自己基站處的信道增益，g_i是次用戶i到主用戶的接收端的信道增益，σ²是主用戶對于次用戶基站干擾功率和噪聲之和；

在第二步中，次用戶的排序方式為：α₁≥...≥α_K,其中α_K為次用戶K的容許因子；

在第三步中，具體地，對于次用戶i,i＝1,...,K的判定因子β_i的取值為：

${\mathrm{\β}}_i=\frac{L{(T\underset{j=1}{\overset{i}{\Σ}}\sqrt{\frac{w_j}{T+{\mathrm{\σ}}^2\frac{g_j}{h_j}}}+{\mathrm{\σ}}^2\underset{j=1}{\overset{i}{\Σ}}\sqrt{\frac{w_j}{T+{\mathrm{\σ}}^2\frac{g_j}{h_j}}}\frac{g_j}{h_j})}^2}{{(L-1)}^2{(T+\frac{KT}{L-1}+\frac{{\mathrm{\σ}}^2}{L-1}\underset{j=1}{\overset{i}{\Σ}}\frac{g_j}{h_j})}^2},$

其中：L是認知用戶的擴頻增益，T是主用戶的干擾門限，h_j是次用戶j到自己基站處的信道增益，g_j是次用戶j到主用戶的接收端的信道增益，σ²是主用戶對于次用戶基站干擾功率和噪聲之和，w_j是次用戶j的偏好因子；

在第四步中，具體地，如果次用戶K的容許因子α_K大于它的判定因子β_K，那么次用戶i的最優功率為：

$p_i^{*}=\frac{{\mathrm{\σ}}^2{a}_i}{h_i(1-\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{a}_i)},(i=1,...,K),$

$a_i=max(0,\frac{1}{L-1}(\sqrt{\frac{{\mathrm{Lw}}_i}{{\mathrm{\β}}_{K}T+{\mathrm{\β}}_K{\mathrm{\σ}}^2{g}_i/h_i}}-1\left)\right),(i=1,...,n)$

其中：σ²是主用戶對于次用戶基站干擾功率和噪聲之和，h_i是次用戶i到自己基站處的信道增益；a_i為計算最優功率的中間變量；

主用戶的定價為：

${\mathrm{\λ}}_i^{*}=\frac{{\mathrm{Lw}}_i{h}_i}{g_i({\mathrm{\Σ}}_{j\≠i}{h}_j{p}_j^{*}+{\mathrm{\σ}}^2+{\mathrm{Lh}}_i{p}_i^{*})},i=1,...,n,$

其中，為次用戶i的最優功率，為次用戶j的最優功率，方法結束。

2.根據權利要求1所述的認知網絡中基于定價的最優功率控制方法，其特征在于，在第五步中，具體地，如果次用戶K的容許因子α_K不大于它的判定因子β_K，那么次用戶K的最優功率為零，將K-1賦值給K，返回步驟四，對剩下的K個次用戶的最優功率和定價進行設置。