[發明專利]一種基于貝葉斯博弈的頻譜感知次用戶激勵方法

有效

• 申請號: 201810215025.1
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108631895B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 趙夙;田賽賽;朱琦
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04B17/382
• 分類號: H04B17/382;G06K9/62
• 代理公司: 江蘇海越律師事務所 32402
• 代理人: 唐小紅

本發明是一種基于激勵的協作頻譜感知方法，該方法在頻譜感知的研究中加入貝葉斯激勵方式，提出了基于貝葉斯博弈的頻譜感知次用戶激勵算法，采用貝葉斯博弈激勵的方式，激勵次用戶參與到頻譜感知當中，使得次用戶能夠選擇最優策略參與感知或者不參與，從而獲得最佳效益。然后參與感知的次用戶將感知的數據發送到融合中心，經表決融合的方式將數據融合，融合中心對主用戶是否存在進行判斷。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，涉及一種基于貝葉斯博弈的頻譜感知次用戶激勵方法。

背景技術

隨著無線通信的迅猛發展，對于頻譜資源的要求也日益增長，無線頻譜資源已經變成一種非常稀缺的資源。1999年認知無線電的出現提供了一個頻譜接入的有效方法，使無線通信設備具有發現頻譜資源并合理利用的能力，以解決頻譜資源匱乏問題，提高頻譜利用率。在認知無線電網絡(CRN，cognitive radio network)中準確的檢測到主用戶的存在是至關重要的，因此頻譜感知成為了認知無線電的核心技術。頻譜感知技術按感知人數的不同主要可以劃分為單用戶感知與協作頻譜感知。在移動通信中，無線信號存在大尺度衰落與多徑效應，所以用戶感知并不是十分準確，所以需要次用戶協作感知。

然而現有的協作頻譜感知方法的研究前提的是次用戶無條件愿意進行頻譜感知，忽視了感知次用戶的招募和感知積極性。群智感知激勵機制作為一種多人感知的有效激勵機制，可以分為有報酬激勵與無報酬激勵兩種，無報酬激勵機制主要由娛樂激勵和社會榮譽激勵組成，適用范圍較窄。有報酬激勵機制主要采用的是博弈論方面的方法。當前的多數群智感知激勵機制的文獻并沒有考慮到感知場景，也沒有將群智感知的場景具體化到協作頻譜感知中去。

群智感知激勵機制作為一種激勵感知次用戶的有效機制，恰好可以與協作頻譜感知相結合。本發明將群智感知的激勵機制應用于協作頻譜感知中，提出了一種基于貝葉斯博弈的頻譜感知次用戶激勵方法，解決了協作頻譜感知中次用戶的招募和激勵問題，可以使在次用戶獲得最優效用，以激發次用戶的感知積極性，從而提升協作頻譜感知的準確性。

發明內容

技術問題：本發明是一種基于貝葉斯博弈的頻譜感知次用戶激勵方法，該方法將貝葉斯激勵機制應用到協作頻譜感知當中，激勵次用戶參與到感知當中，使得次用戶能夠選擇最優策略參與感知或者不參與，從而獲得最佳效益。最終提高檢測概率。

技術方案：本發明是一種基于貝葉斯博弈的頻譜感知次用戶激勵方法，包括以下步驟：

1)設置感知頻段f_r、策略集B＝(β₁,β₂,...β_s)、信噪比類型集L＝(γ₁，γ₂，...γ_q，γ_q+1)并初始化類型概率分布(p¹,p²,...,p^q,p^q+1)，平臺廣播參與人數及預算R，其中q+1是將信噪比量化的段數；

2)次用戶n通過可計算出檢測概率期望值P_ns定義為次用戶n信噪比類型為γ_n并選擇策略為β_s時的檢測概率，s為次用戶所選策略的總數；

3)次用戶n根據信噪比類型γ_n選擇不同的策略β_s再通過計算可得檢測概率，其中γ_n為第n個次用戶的信噪比，p_f為虛警概率，在本發明中設它為固定值，M_n是第n個次用戶檢測的信號樣本數，設第n個次用戶感知時間為T_n，f_s為感知頻率，則M_n＝T_nf_s；，由可算出效用，其中C_n為單位時間的代價，P_n為檢測概率，為檢測概率期望值。N為次用戶人數，R為平臺預算；