[發明專利]一種認知無線電網絡的頻譜租賃方法

有效

• 申請號: 201811187545.2
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109413659B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 李立欣;劉笑敏;李旭;高昂;梁微;張會生
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H04W16/14
• 分類號: H04W16/14;H04W28/26
• 代理公司: 陜西增瑞律師事務所 61219
• 代理人: 張瑞琪

1.一種認知無線電網絡的頻譜租賃方法，其特征在于，包括以下步驟：

通過Stackelberg博弈對主要用戶和次級用戶的頻譜租賃問題進行建模，在主要用戶的頻譜租賃價格不變條件下，計算得出最佳頻譜分配因子，根據所述最佳頻譜分配因子計算得出最佳頻譜租賃價格；

根據所述最佳頻譜分配因子和最佳頻譜租賃價格分別得出每個所述主要用戶的收益函數，并根據所述主要用戶的收益函數建立所述主要用戶的偏好列表；

每個所述次級用戶均根據所述最佳頻譜分配因子和最佳頻譜租賃價格建立對應的收益函數，并根據每個所述次級用戶的收益函數建立對應的次級用戶的偏好列表；

根據所述主要用戶的偏好列表將所述主要用戶和次級用戶進行配對，得出最優的頻譜租賃匹配結果；

所述主要用戶和次級用戶的配對過程具體為：

每個所述主要用戶向其偏好列表中的第一個次級用戶發出頻譜租賃請求，并接收所述第一個次級用戶的接受返回信息或拒絕返回信息；

當每個所述次級用戶收到多個所述頻譜租賃請求時，通過其對應的所述次級用戶的偏好列表選擇最佳匹配主要用戶并向其發出接受返回信息，且向其余發出頻譜租賃請求的主要用戶發出拒絕返回信息。

每個接收到所述拒絕返回信息的主要用戶繼續向其偏好列表中的下一個次級用戶發出頻譜租賃請求，并接收所述下一個次級用戶的接受返回信息或拒絕返回信息，直至每個所述主要用戶均接收到接受返回信息或遍歷完每個所述主要用戶的偏好列表，得出最優的頻譜租賃匹配結果。

2.如權利要求1所述的一種認知無線電網絡的頻譜租賃方法，其特征在于，在每個所述主要用戶的偏好列表中，所述主要用戶相對于前一所述次級用戶的收益函數值大于其相對于后一次級用戶的收益函數值。

3.如權利要求1所述的一種認知無線電網絡的頻譜租賃方法，其特征在于，在每個所述次級用戶的偏好列表中，所述次級用戶相對于前一所述主要用戶的收益函數值大于其相對于后一主要用戶的收益函數值。

4.如權利要求1所述的一種認知無線電網絡的頻譜租賃方法，其特征在于，所述最佳的頻譜分配因子通過以下公式得出：

其中，R_th表示最低信息速率要求，表示當次級用戶占用主要用戶全部頻譜時的信息速率，c_i,j表示頻譜租賃價格，β₂表示次級用戶進行中繼傳輸時單位能量所對應的成本，P_S表示次級用戶轉發信息的功率，β₁為單位滿意度相對應的收入。

5.如權利要求4所述的一種認知無線電網絡的頻譜租賃方法，其特征在于，所述最佳的頻譜租賃價格通過求得，其中，表示在所述主要用戶進行頻譜租賃時的收益函數。

6.如權利要求4或5所述的一種認知無線電網絡的頻譜租賃方法，其特征在于，每個所述主要用戶的收益函數為：

其中，u_P(·)是主要用戶對其傳輸速率的滿意度，表示主要用戶在頻譜出租時的信息速率，α_i,j表示頻譜分配因子。

7.如權利要求6所述的一種認知無線電網絡的頻譜租賃方法，其特征在于，每個所述次級用戶的收益函數為：

其中，u_S(·)是次級用戶對其傳輸速率的滿意度，表示次級用戶進行頻譜租賃時的信息速率。