[發明專利]多信道防策略操縱頻譜的分配方法

有效

• 申請號: 201710945302.X
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107911823B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 董學文;楊曉宙;王永智;張濤;盧笛;張琛;李光夏;徐揚
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10;H04B17/382;H04B17/391;H04B17/336
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

本發明屬于認知無線電技術領域，公開了一種多信道防策略操縱頻譜的分配方法、計算機程序、計算機，所述多信道防策略操縱頻譜的分配方法采用拍賣理論與機制，建立包含靈活信道請求，以對應靈活真實估值進行報價的防策略操縱頻譜拍賣模型，在防策略操縱頻譜拍賣模型中確定次用戶之間的競標關系，通過競標策略進行頻譜拍賣。本發明充分考慮頻譜分配中次用戶對頻譜信道的靈活需求以及靈活報價函數、以及信噪比干擾等因素，同時考慮頻譜利用率最大化以及次用戶的防策略操縱性的要求，對頻譜拍賣機制進行了詳細的分析與設計。本發明提出的方法容易實現，便于擴展，與已經提出的頻譜拍賣方法相比更貼近實際應用；有較高的分配效率和公平的效果。

技術領域

本發明屬于認知無線電技術領域，尤其涉及一種多信道防策略操縱頻譜的分配方法、計算機程序、計算機。

背景技術

近幾年，隨著軟件定義無線電(SDR，software-defined radios)的出現和無線通信設備的發展，頻譜短缺問題變的愈來愈嚴重。傳統的無線頻譜分配是由政府按照用途靜態的分配到用戶，導致無線頻譜資源不能得到充分利用，造成了資源利用率大大降低和頻譜資源的極大浪費。為了滿足那些持續增長的無線設備對頻譜的渴望，頻譜擁有者(主用戶)被鼓勵出租授權空閑的頻譜給無牌照的設備和用戶(次用戶)，導致無線頻譜二級市場的出現。由于涉及到頻譜分配過程中的效率和公平性的問題，拍賣理論被認為是一種很受歡迎的工具用于無線頻譜的分配。近幾年有很多基于拍賣的無線頻譜分配機制被提出；在一定程度上提高了頻譜的利用率，但沒有考慮到防策略操縱以及其他相關性質，還是有很多缺陷存在，如：沒有考慮激勵相容(IC，incentive compatibility)以及個人理性(IR，individual rationality)這兩個性質，在理論上和現實上已經證明了，如果沒有保證這兩個性質就避免不了在拍賣過程中會受到市場操縱等影響。大多數以前的拍賣機制只關注IC而不關注另一個性質。在實現頻譜共享方面要求每個次用戶對請求的信道有相同報價(信道相同)而且申請信道數量只有單一或者連續多個的情況，用戶競標不夠靈活，不能表達每個請求用戶對頻譜實際需求，沒有很好的體現頻譜共享的公平靈活性。

綜上所述，現有技術存在的問題是：目前基于拍賣的無線頻譜分配機制存在用戶競標不夠靈活，不能表達每個請求用戶對頻譜實際需求，沒有很好的體現頻譜共享的公平靈活性。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種多信道防策略操縱頻譜的分配方法、計算機程序、計算機。

本發明是這樣實現的，一種多信道防策略操縱頻譜的分配方法，所述多信道防策略操縱頻譜的分配方法采用拍賣理論與機制，建立包含靈活信道請求，以對應靈活真實估值進行報價的防策略操縱頻譜拍賣模型，該模型包括主用戶，拍賣師以及次用戶三種實體，次用戶提交競標信息(靈活信道需求和靈活報價) 到拍賣師，拍賣師執行拍賣策略分配主用戶的空閑頻譜給，在防策略操縱頻譜拍賣模型中確定次用戶之間的競標關系，通過競標策略進行頻譜拍賣。該模型的設計最終實現了可以根據次用戶的靈活需求以及靈活報價進行頻譜的合理分配，并且防止了次用戶之間策略性操縱，保證了次用戶只有根據估價真實報價為最優策略。

進一步，所述多信道防策略操縱頻譜的分配方法包括以下步驟：

步驟一，預出租頻段信息提交，資源信息匯總放入頻譜池；

步驟二，根據頻譜池內信道數規定要拍賣的頻譜數C＝{1,2,…,c}；

步驟三，通過競標信息，通過選擇算法和支付算法得到每個競標人i實際需要花費p_i，獲取的信道數a_i，得到競標人i的實際收益：

步驟四，競標附帶位置信息，通過計算每個競標人之間的距離間接描述信噪比，對所有競標人進行分組；

步驟五，每個組根據競標人對信道的需求分為多個虛擬組，對于組g_l，是該組內的一個虛擬組：