[發(fā)明專利]一種部分重疊信道聚合博弈模型及學(xué)習(xí)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810396908.7
• 申請(qǐng)日: 2018-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN108712746B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王金龍;徐以濤;張玉立;任國(guó)春;江漢;徐煜華;李洋洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍陸軍工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W16/04
• 分類號(hào): H04W16/04;H04W16/22;H04W72/53
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

本發(fā)明公開了一種部分重疊信道聚合博弈模型及學(xué)習(xí)算法。該模型為：考慮正則網(wǎng)絡(luò)中異構(gòu)業(yè)務(wù)需求的用戶，將部分重疊信道模型和信道聚合技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建相應(yīng)的干擾模型，通過調(diào)整信道聚合策略，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)吞吐量。算法為：構(gòu)建局部合作博弈模型，參與者是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有用戶；各用戶將其他用戶劃分為鄰居用戶和非鄰居用戶；各用戶隨機(jī)選擇一個(gè)信道聚合策略進(jìn)行接入，計(jì)算所有能夠選擇的信道聚合策略對(duì)應(yīng)的效用函數(shù)，用戶選擇能帶來最優(yōu)效用的信道聚合策略進(jìn)行接入；循環(huán)迭代，直至所有用戶的信道選擇實(shí)現(xiàn)收斂或者達(dá)到設(shè)定的迭代次數(shù)；循環(huán)結(jié)束后計(jì)算全網(wǎng)吞吐量。本發(fā)明有效地減少了用戶之間的干擾，提高了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)吞吐量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種部分重疊信道聚合博弈模型及學(xué)習(xí)方法。

背景技術(shù)

頻譜資源的短缺和業(yè)務(wù)流量的增加已經(jīng)成為通信領(lǐng)域中的一個(gè)重要問題，這使得無線網(wǎng)絡(luò)中如何實(shí)現(xiàn)頻譜資源的高效利用的變得越來越重要。針對(duì)這個(gè)問題，有人提出了一個(gè)部分重疊信道的無線接入模型(參考文獻(xiàn)：Yong?Cui,Wei?Li,Xiuzhen?Cheng,“Partially?Overlapping?Channel?Assignment?Based?on?Node?Orthogonality?for802.11Wireless?Networks,”Proc.2012IEEE?INFOCOM,pp.361-365,2012.)來提高頻譜資源利用率；有人提出了在正交信道的場(chǎng)景下提出了信道聚合(參考文獻(xiàn)：Shaunak?Joshi,PrzemyslawPawelczak,Danijela?Cabric,John?Villasenor,“When?Channel?Bonding?isBeneficial?for?Opportunistic?Spectrum?Access?Networks”,IEEE?Transactions?onWireless?Communications,vol.11,no.11,pp.3942-3956,2012.)的接入方式，增加用戶的接入速率。然而，目前關(guān)于部分重疊信道的研究較少，現(xiàn)有的研究大部分都只是關(guān)注用戶功率的控制和單信道場(chǎng)景下的信道選擇，沒有在考慮用戶業(yè)務(wù)需求的情況下將工作擴(kuò)展到多信道。

目前關(guān)于部分重疊信道的研究中，有相關(guān)研究(參考文獻(xiàn)：Yuhua?Xu,Qihui?Wu,Jinlong?Wang,Liang?Shen,and?AlaganAnpalagan,“Opportunistic?Spectrum?AccessUsing?Partially?Overlapping?Channels:Graphical?Game?and?Uncoupled?Learning,”IEEE?Transactions?on?Communications,vol.61,no.9,September,2013.)將部分重疊信道應(yīng)用于機(jī)會(huì)頻譜接入場(chǎng)景中；有研究工作(參考文獻(xiàn)：Pei?Huang,Xi?Yang,Li?Xiao,“Dynamic?Channel?Bonding:Enabling?Flexible?Spectrum?Aggregation”,IEEETransactions?on?Mobile?Computing,vol.15,no.12,pp.3042-3056,2016.)關(guān)注了動(dòng)態(tài)信道聚合的問題。但目前少有研究人員將部分重疊信道和信道聚合結(jié)合后干擾模型和頻譜資源優(yōu)化進(jìn)行研究，因此用戶之間存在很多干擾，網(wǎng)絡(luò)吞吐量較小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種部分重疊信道聚合博弈模型及學(xué)習(xí)方法，在部分重疊信道場(chǎng)景下面向業(yè)務(wù)需求，通過信道聚合技術(shù)提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種部分重疊信道聚合博弈模型，對(duì)于無線網(wǎng)絡(luò)中具有頻譜資源需求的任意節(jié)點(diǎn)，將其他用戶按照通信范圍分為鄰居用戶和非鄰居用戶；在用戶信道接入時(shí)，通過調(diào)整用戶的信道聚合策略和信道選擇策略，使用戶滿足通信業(yè)務(wù)需求，從而達(dá)到用戶與其鄰居用戶吞吐量之和最大的目標(biāo)。

一種基于部分重疊信道聚合博弈模型的學(xué)習(xí)方法，包括以下步驟：