[發(fā)明專利]一種基于博弈論的智能反射表面資源分配方法

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• 申請日: 2023-03-31
• 公開（公告）號: CN116390099A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾嶸;周磊;包建榮;應(yīng)娜;王浩;易志強;姜斌
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10;G06N5/04;H04W72/53;H04B7/145
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于博弈論的智能反射表面資源分配方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、計算用戶k的效用函數(shù)V_k；

S2、計算IRS的效用函數(shù)w_k；

S3、計算最優(yōu)的IRS單元分配個數(shù)b_k^*

S3-1、利用非線性最小二乘法對用戶k的效用函數(shù)V_k進行冪函數(shù)擬合；

S3-2、利用用戶的冪函數(shù)擬合后的效用函數(shù)的一階偏導(dǎo)數(shù)求解最優(yōu)的IRS單元分配個數(shù)b_k^*；

S4、計算最優(yōu)的IRS定價Pr_k^*

利用IRS的效用函數(shù)w_k和最優(yōu)的IRS單元分配個數(shù)b_k^*的一階偏導(dǎo)數(shù)求解最優(yōu)的IRS定價Pr_k^*；

S5、計算價格更新函數(shù)I(Pr_k)，表達式如下：

其中c為IRS單元的成本價格，Pr_k為用戶k支付IRS單元的價格，pr_k為給定初始定價，e為擬合曲線的參數(shù)；

S6、給定初始定價pr_k，將其代入到價格更新函數(shù)I(Pr_k)，判斷每一次迭代出來的IRS定價是否等于Pr_k^*，不相等則返回步驟5；

S7、完成迭代后，智能反射表面資源分配方法結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于博弈論的智能反射表面資源分配方法，其特征在于，所述步驟S1中，用戶k的效用函數(shù)V_k計算方法如下：

V_k＝Blog₂(1+γ_k)-Pr_kb_k

其中B為信道帶寬，k為用戶數(shù)，γ_k是用戶k接收到的信噪比，Pr_k為用戶k支付IRS單元的價格，b_k為用戶k分配到的IRS單元的數(shù)目。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于博弈論的智能反射表面資源分配方法，其特征在于，所述步驟S1中，在MU-SISO-OFDM系統(tǒng)中，每個用戶被分配一組獨立的正交子載波進行并行傳輸，信噪比γ_k寫成如下形式：

其中P_t為基站發(fā)射功率，∑為求和符號，N為IRS單元的數(shù)目，為第n個IRS單元到用戶的基帶等效信道，β_n為第n個IRS單元的幅度值，0≤β_n≤1，θ_n為第n個IRS單元的相位值，mod表示取模運算，φ_n,η_n,分別為g_n,的相位、g_n為基站到第n個IRS單元的基帶等效信道、為基站到用戶的基帶等效信道，σ_k²為用戶k的接收機上的高斯噪聲的方差。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于博弈論的智能反射表面資源分配方法，其特征在于，所述步驟S1中，IRS的效用函數(shù)w_k的計算方法如下：

w_k＝(Pr_k-c)b_k

其中Pr_k為用戶k支付IRS單元的價格，c為IRS單元的成本價格，b_k為用戶k分配到的IRS單元的數(shù)目。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于博弈論的智能反射表面資源分配方法，其特征在于，所述步驟S3-1中，冪函數(shù)擬合，表達式如下：

V_k＝ab_k^e+d-pr_kb_k

其中a,d,e為擬合曲線的參數(shù)，b_k為用戶k分配到的IRS單元的數(shù)目，Pr_k為用戶k支付IRS單元的價格。