[發明專利]基于博弈論的能量采集認知無線電D2D輔助中繼方法及裝置

在審

• 申請號: 202211618588.8
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN116233887A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 姜克建;馮福鋒;林璐;潘少斌;朱林;林瑞全;劉佳鑫;王俊;徐浩東
• 申請（專利權）人: 廣東省電信規劃設計院有限公司;福州大學
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;G06N5/04;H04W16/14;H04W88/04;H04B17/336
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 江銀會

本發明公開了基于博弈論的能量采集認知無線電D2D輔助中繼方法及裝置，該方法包括：確定基站對應的小區內的目標用戶集合中的多個目標用戶的信噪比，并根據目標用戶的信噪比將目標用戶集合中的多個目標用戶劃分為蜂窩用戶和邊緣用戶。根據預設聯盟組成策略，將蜂窩用戶和邊緣用戶組成多個預組成聯盟。判斷各預組成聯盟是否存在非超級聯盟，當判斷出各預組成聯盟存在非超級聯盟時，獲取非超級聯盟對應的聯盟效用值，將最大的聯盟效用值所對應的非超級聯盟作為目標組成聯盟，并根據目標組成聯盟確定蜂窩用戶與邊緣用戶之間的中繼關系。可見，本發明提出一種聯盟組成策略，能夠實現動態的頻譜共享，提高通信頻譜利用率，進而能夠提高通信效率。

技術領域

本發明涉及認知無線電技術領域，尤其涉及基于博弈論的能量采集認知無線電D2D輔助中繼方法及裝置。

背景技術

隨著近年來無線通信技術的不斷發展，無線通信設備的數量在不斷地增加，相應的無線通信頻譜成為了越來越緊缺的資源。

當前采用的頻譜分配方式是靜態固定的，即將頻譜之間相互間隔固定的頻段，并且將固定大小的頻譜塊分配給具有執照資格的不同運營商使用一定的期限，直到使用期限截至之后再重新分配；雖然靜態固定的頻譜分配方式的管理模式簡單，但是頻譜利用率相對低下，造成頻譜資源大量浪費，降低通信效率。

可見，提出一種動態頻譜共享策略，提高通信頻譜利用率，進而能夠提高通信效率的技術方案顯得尤為重要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供基于博弈論的能量采集認知無線電D2D輔助中繼方法及裝置，能夠提高通信頻譜利用率，進而能夠提高通信效率。

為了解決上述技術問題，本發明第一方面公開了一種基于博弈論的能量采集認知無線電D2D輔助中繼方法，所述方法包括：

確定基站對應的小區內的目標用戶集合中的多個目標用戶的信噪比，并根據所述目標用戶的信噪比將所述目標用戶集合中的多個目標用戶劃分為蜂窩用戶和邊緣用戶，所述蜂窩用戶對應的信噪比大于所述邊緣用戶的信噪比；

根據預設聯盟組成策略，將所述蜂窩用戶和所述邊緣用戶組成多個預組成聯盟，各所述預組成聯盟包括至少一個所述蜂窩用戶和至少一個所述邊緣用戶；

判斷各所述預組成聯盟是否存在非超級聯盟，當判斷出所述各預組成聯盟存在非超級聯盟時，獲取所述非超級聯盟對應的聯盟效用值；

將最大的所述聯盟效用值所對應的非超級聯盟作為目標組成聯盟，并根據所述目標組成聯盟確定所述蜂窩用戶與所述邊緣用戶之間的中繼關系。

作為一種可選的實施方式，在本發明第一方面中，所述確定基站對應的小區內的目標用戶集合中的多個目標用戶的信噪比，包括：

確定在一個時隙T內的基站對應的小區內的目標用戶集合，并在所述目標用戶集合中，隨機選取第m個所述目標用戶作為第一目標用戶，隨機選取第n個所述目標用戶作為第二目標用戶；并通過第一公式確定所述第一目標用戶在所述時隙T下的信噪比

所述第一公式包括：

其中，P_s表示基站的信號發射功率；g_mB表示所述第一目標用戶與所述基站之間的信道增益系數；ρ表示路徑損耗系數；表示所述第一目標用戶與所述第二目標用戶之間的直線距離；表示所述第一目標用戶與所述基站之間的直線距離；表示高斯噪聲；h_mn表示所述第一目標用戶與所述第二目標用戶之間信道增益系數；表示所述第一目標用戶的發射功率；θ_m,n表示信道復用標志，且θ_m,n＝1，所述信道復用表示所述第二目標用戶使用所述第一目標用戶的信道。

作為一種可選的實施方式，在本發明第一方面中，所述根據預設聯盟組成策略，將所述蜂窩用戶和所述邊緣用戶組成多個預組成聯盟，包括：