[發(fā)明專利]一種提高蜂窩弱覆蓋區(qū)邊緣無線終端頻譜效率的方法

有效

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• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109362128B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設計）人: 桂勁松;惠麗歡
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04W52/54
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;林毓俊

1.一種提高蜂窩弱覆蓋區(qū)邊緣無線終端頻譜效率的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在蜂窩弱覆蓋區(qū)域中規(guī)劃若干個參考點，根據事先制定的標準，為每個參考點選舉一個具有儲能優(yōu)勢和地理位置優(yōu)勢的無線終端充當虛擬接入點SVAP；

(2)每個SVAP將負責招募具有儲能優(yōu)勢和地理位置優(yōu)勢的無線終端來充當小蜂窩能量提供者SEPs角色，每個SVAP都將獨自選取一組SEPs為其提供充電服務，這組SEPs也將獲得免費接入基站的頻譜作為提供充電服務的回報；

(3)每個SVAP關聯(lián)一組邊緣無線終端，以方便為邊緣無線終端提供中繼轉發(fā)服務，并依據轉發(fā)數據的貢獻來換取邊緣無線終端的頻譜資源的一部分，作為免費接入基站之用；

(4)SBS給定初始頻譜資源的劃分比例，并啟動博弈過程，將每個邊緣無線終端獲得的單位頻譜資源分成三個部分，一部分用于發(fā)送邊緣無線終端的數據，其余兩部分分別用于獎勵幫助邊緣無線終端轉發(fā)數據的SVAP，以及為SVAP充電的一組SEPs；SBS為小蜂窩基站；

(5)每組SEPs內部各個SEP通過非合作博弈過程來決定其提供充電的功率；在獲知所有SEPs的充電功率后，每個SVAP通過非合作博弈過程來決定其為邊緣無線終端轉發(fā)數據的功率，SBS基于SVAPs和SEPs的反饋結果來更新頻譜資源的劃分比例；

(6)重復步驟(5)，直至單位頻譜資源劃分比的變化值小于預設閾值，獲得Stackelberg博弈的納什均衡點，得到SEP和SVAP效用最大化的頻譜資源配比方案。

2.根據權利要求1所述提高蜂窩弱覆蓋區(qū)邊緣無線終端頻譜效率的方法，其特征在于，步驟(1)中，SBS選舉SVAPs的算法過程如下：

1)、SBS s執(zhí)行的選舉操作：

步驟1.0：初始化集合S_s為空，以備存儲被選出的SVAPs，然后進入步驟1.1；

步驟1.1：確定需要被選舉的SVAPs的數量，并根據該數量和需要加強覆蓋的區(qū)域分布情況確定參考點位置，參考點數量與SVAPs的數量相同，然后進入步驟1.2；

步驟1.2：若參考點未遍歷完，則針對一個未處理的參考點，以最大發(fā)射功率廣播一個SVAP選舉包，然后設置一個時間間隔以等待響應包返回，進入步驟1.3；否則，SBS s執(zhí)行的操作結束；

步驟1.3：若時間間隔△₁未消耗完，則針對收到的響應包，若滿足5個SVAP選舉條件，將前一輪滿足5個SVAP選舉條件的無線終端放棄，將當前滿足5個SVAP選舉條件的無線終端保留，并繼續(xù)等待下一個響應包；否則，向保留的無線終端發(fā)送SVAP確認包，同時將其確定為當前考察的參考點的SVAP，并保存在集合S_s中，然后返回步驟1.2；

2)、參與SVAP選舉的無線終端執(zhí)行的操作：

步驟2.0：若收到針對某參考點的SVAP選舉包，且滿足SVAP選舉條件的前4個，則向SBSs發(fā)送響應包，并進入步驟2.1；否則，退出；

步驟2.1：若收到來自SBS s的SVAP確認包，則標記自己的身份為某參考點的SVAP，然后結束該操作；否則，等待針對其它參考點的SVAP選舉包，或超時退出。