[發(fā)明專利]基于非合作博弈論的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)頻譜資源優(yōu)化分配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711453647.X
• 申請(qǐng)日: 2017-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN108235327B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧小芳;仇洪冰;李艦宇;張金順;鄭霖;羅麗燕;劉爭(zhēng)紅;袁煜;柴華昕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W16/10
• 分類號(hào): H04W16/10;H04W16/22
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

1.基于非合作博弈論的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)頻譜資源優(yōu)化分配方法，其特征是，包括步驟如下：

步驟1、授權(quán)用戶統(tǒng)計(jì)出閑置頻譜，并依據(jù)當(dāng)前頻譜利用率和自身頻譜使用情況，對(duì)頻譜資源進(jìn)行定價(jià)；即：

步驟1.1、引入與授權(quán)用戶的頻譜占用數(shù)量B^req成反比例關(guān)系的效用調(diào)節(jié)函數(shù)，并基于該效用調(diào)節(jié)函數(shù)設(shè)計(jì)授權(quán)用戶的效用函數(shù)u_p(b_i)：

步驟1.2、求得授權(quán)用戶的效用函數(shù)相對(duì)于認(rèn)知用戶的頻譜租用數(shù)量的導(dǎo)函數(shù)，并令該導(dǎo)函數(shù)等于零，以求得使其效用函數(shù)最大化時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻譜價(jià)格函數(shù)p(b_i)；

其中,p(b_i)為頻譜價(jià)格函數(shù)，為成本函數(shù)，f(b_i)為效用調(diào)節(jié)函數(shù)；b_i為認(rèn)知用戶i的頻譜租用數(shù)量，b_j為認(rèn)知用戶j的頻譜租用數(shù)量，i,j＝1,2,...,N，N為認(rèn)知用戶的數(shù)量；

步驟2、授權(quán)用戶完成對(duì)頻譜資源的定價(jià)后，將頻譜價(jià)格函數(shù)提交至頻譜中心，由頻譜中心將頻譜價(jià)格函數(shù)告知各認(rèn)知用戶；

步驟3、各認(rèn)知用戶根據(jù)自身需求和當(dāng)前頻譜價(jià)格，并與其他認(rèn)知用戶間進(jìn)行非合作博弈，綜合考慮后得到各認(rèn)知用戶的最佳需求頻譜數(shù)量；

步驟4、各認(rèn)知用戶將最佳需求頻譜數(shù)量提交至頻譜中心，并向頻譜中心支付相應(yīng)的頻譜租賃費(fèi)用；

步驟5、頻譜中心收到認(rèn)知用戶租金后轉(zhuǎn)交至授權(quán)用戶，并根據(jù)認(rèn)知用戶的最佳需求頻譜數(shù)量對(duì)頻譜資源進(jìn)行分配；當(dāng)閑置頻譜分配給認(rèn)知用戶后，認(rèn)知用戶即可使用其租用頻段進(jìn)行通信傳輸，授權(quán)用戶不再使用該頻段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非合作博弈論的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)頻譜資源優(yōu)化分配方法，其特征是，步驟1.1中，所引入的效用調(diào)節(jié)函數(shù)f(b_i)為：

其中,λ為效用調(diào)節(jié)因子，B^req為授權(quán)用戶的頻譜占用數(shù)量，b_i為認(rèn)知用戶i的頻譜租用數(shù)量，i＝1,2,...,N，N為認(rèn)知用戶的數(shù)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非合作博弈論的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)頻譜資源優(yōu)化分配方法，其特征是，步驟3的子步驟如下：

步驟3.1、構(gòu)建各認(rèn)知用戶i的效用函數(shù)u_i(b_i)：

u_i(b_i)＝g_ik_ib_i-p(b_i)·b_i

步驟3.2、求效用函數(shù)u_i(b_i)的導(dǎo)函數(shù)并對(duì)該導(dǎo)函數(shù)進(jìn)行循環(huán)迭代，當(dāng)循環(huán)迭代次數(shù)達(dá)到設(shè)定的最大迭代次數(shù)或?qū)Ш瘮?shù)小于設(shè)定閾值時(shí)，輸出當(dāng)前頻譜租用數(shù)量b_i即為最佳頻譜租用數(shù)量；

其中,g_i為租用單位頻譜所獲得的收益，k_i為頻帶利用率，b_i為頻譜租用數(shù)量，p(b_i)為頻譜價(jià)格函數(shù)，i＝1,2,...,N，N為認(rèn)知用戶的數(shù)量。