[發(fā)明專利]一種基于補(bǔ)償機(jī)制的合作抗干擾分層博弈模型及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911420393.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111148254B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張玉立;韓寒;王曉雷;鄭建超;白佳俊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍軍事科學(xué)院國防科技創(chuàng)新研究院
• 主分類號: H04W72/0453
• 分類號: H04W72/0453;H04W72/541
• 代理公司: 北京思創(chuàng)大成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11614
• 代理人: 尹慧晶

本發(fā)明提供一種基于補(bǔ)償機(jī)制的合作抗干擾分層博弈模型及方法，建立博弈模型，將頻譜管理者、用戶和干擾建模為博弈參與者，用戶通過向頻譜管理者支付報(bào)酬獲得頻譜資源的接入權(quán)，頻譜管理者通過選擇并補(bǔ)償誘餌用戶降低干擾影響，以保護(hù)其余用戶的正常通信；干擾以最小化用戶的吞吐量為優(yōu)化目標(biāo)，頻譜管理者依據(jù)用戶的業(yè)務(wù)需求和補(bǔ)償量，選擇誘餌用戶，其余用戶通過調(diào)整信道和功率配置，優(yōu)化數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸，提高網(wǎng)絡(luò)抗干擾性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，提出了一種基于補(bǔ)償機(jī)制的合作抗干擾分層博弈模型及相應(yīng)的抗干擾學(xué)習(xí)算法。

背景技術(shù)

隨著無線技術(shù)的發(fā)展，惡意干擾對正常通信用戶的影響越來越明顯。這使得減少惡意干擾對用戶通信質(zhì)量影響的研究越來越重要。目前的相關(guān)研究中，有文獻(xiàn)(LuliangJia,Fuqiang?Yao,Youming?Sun,Yingtao?Niu,Yonggang?Zhu,``Bayesian?StackelbergGame?for?Antijamming?Transmission?With?Incomplete?Information”,IEEECommunications?Letters,vol.20,no.10,pp.1991-1994,2016.)將抗干擾過程建模為Stackelberg博弈，通過調(diào)整功率配置，使得節(jié)點(diǎn)的抗干擾性能得到提升。也有文獻(xiàn)通過研究干擾跳頻序列(Long?Yu,Yuhua?Xu,Qihui?Wu,Luliang?Jia,“Self-organizing?HitAvoidance?in?Distributed?Frequency?Hopping?Multiple?Access?Networks”,IEEEAccess,vol.5,pp.26614-26622,2017.)使得節(jié)點(diǎn)之間的在躲避干擾時(shí)盡可能減小相互之間的影響。文獻(xiàn)(Xiao?Tang,Pinyi?Ren,Yichen?Wang,Qinghe?Du,Li?Sun,“SecuringWireless?Transmission?against?Reactive?Jamming:A?Stackelberg?Game?Framework”,IEEE?GLOBECOM?2015,pp.1-6,San?Diego,December,2015.)中研究了面向反應(yīng)式干擾的迅捷跳頻方法，但場景仍為單用戶。綜上所述，目前的抗干擾研究問題中，需要對更為常見的多用戶場景進(jìn)行研究。

文獻(xiàn)(Yuli?Zhang,Yitao?Xu,Yuhua?Xu,et?al.,“A?Multi-leader?One-followerStackelberg?Game?Approach?for?Cooperative?Anti-jamming:No?Pains,No?Gains”,IEEE?Communications?Letters,online,2018.)考慮了一種多用戶合作抗干擾的場景，節(jié)點(diǎn)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)總吞吐量，從而達(dá)到均衡，實(shí)現(xiàn)抗干擾性能的提升。但是，該研究模型中，沒有考慮節(jié)點(diǎn)的異構(gòu)通信需求。且該模型中的方法最后輸出的結(jié)果是靜態(tài)的，即被干擾的用戶始終處于被干擾狀態(tài)，在公平性受損的同時(shí)，不能適用于用戶動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)需求的場景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述問題，提出一種能夠提高系統(tǒng)吞吐量、降低干擾損失的基于補(bǔ)償機(jī)制的合作抗干擾分層博弈模型及方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種基于補(bǔ)償機(jī)制的合作抗干擾分層博弈方法，該方法為：建立博弈模型，將頻譜管理者、用戶和干擾建模為博弈參與者，用戶通過向頻譜管理者支付報(bào)酬獲得頻譜資源的接入權(quán)，頻譜管理者通過選擇并補(bǔ)償誘餌用戶降低干擾影響，以保護(hù)其余用戶的正常通信；

干擾以最小化用戶的吞吐量為優(yōu)化目標(biāo)，頻譜管理者依據(jù)用戶的業(yè)務(wù)需求和補(bǔ)償量，選擇誘餌用戶，其余用戶通過調(diào)整信道和功率配置，優(yōu)化數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸，提高網(wǎng)絡(luò)抗干擾性能。

進(jìn)一步地，該方法包括以下步驟：

步驟1，將頻譜市場中合作抗干擾問題建模為分層博弈模型，將頻譜管理者、用戶和干擾作為博弈參與者；