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专利号: 2014101715783
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种不完美信道下基于非合作博弈理论的认知无线电网络从用户联合定价及资源分配方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)建模网络中各从用户为博弈局中人,根据主用户在各子信道上的活跃度不同,建立主用户在对应子信道的基准定价;

(2)根据从用户信道特性,建立从用户即局中人对各子信道的出价策略;

(3)根据第n个主用户活跃度因子,建模其对第l个子信道的基准定价因子(4)建模第k个从用户对第l个子信道的出价函数因子

(5)根据主用户对子信道l的基准定价及从用户k对子信道l的出价,得到从用户k在子信道l上的单位频谱定价μkl;

(6)根据从用户信道传输特性,确定从用户k共享频谱所产生的收益函数Wk;

(7)根据各子信道带宽及单位频谱定价确定从用户k需支付的成本函数Ck;

(8)基于从用户共享频谱产生的收益函数及需支付的成本函数,建模第k个从用户的效用函数,Uk=Wk-Ck,k=1,2,...,K,其中,K为从用户总数;

(9)基于从用户效用函数,建立从用户非合作博弈模型,通过优化求解博弈模型,得到纳什均衡解,对应各从用户优化功率、频谱分配及定价方案;

所述步骤(3)的实现方法是:设第n个主用户授权占用子信道l=Ln-1+1,Ln-1+2,...,Ln,其中,L0=0,Ln表示第1至n个主用户授权子信道的总数,n=1,2,...,N,N为系统中主用户数目,根据主用户在各子信道上的速率及业务特性,调用公式: 建模第n个主用户在子信道l上的活跃度因子,其中, 为第n个主用户采用其最大传输功率在子信道l上的传输速率,λn为第n个主用户的业务到达率,μn为第n个主用户的业务服务率;根据第n个主用户活跃度因子,建模其对第l个子信道的基准定价因子 l=Ln-1+1,…,Ln,其中, 表示主用户n的基准定价敏感因子, 表示主用户n在子信道l上活跃度的偏移度。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(4)的实现方法为:由于各从用户可占用多个子信道,一个子信道上最多支持一个从用户通信,建模第k个从用户对第l个子信道的出价函数因子,  其中,k=1,2,...,K,l=1,

2,...,L,L为子信道总数, 表示从用户k在子信道l上采用最大传输功率 所得到的传输速率,ak表示从用户k的价格敏感因子。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(5)的实现方法为:根据主用户对子信道l的基准定价及从用户k对子信道l的出价,得到从用户k在子信道l上的单位频谱定价 k=1,2,...,K,l=1,2,...,L,其中,pl表示主用户对授权子信道l的单位带宽 价格, 表示从用户k对子信道l的单位带宽价格。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(6)的实现方法为:各从用户在不干扰主用户的情况下,与主用户共享子信道,建模第k个从用户共享频谱所产生的收益函数, 其中,k=1,2,...,K,l=1,2,...,L,Rkl表示第k个从用户在第l个子信道上的传输速率,Pkl表示第k个从用户的发送功率, 表示从用户k在子信道上的电路消耗功率,βkl为信道分配标识,βkl=1表示将子信道l分配给从用户k,βkl=0表示子信道l未分配给从用户k。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(7)的成本函数Ck的求取公式为:其中,k=1,2,...,K,l=1,2,...,L,μkl表示第k个从用户共享子信道l的单位频谱定价,Bl表示第l个子信道的带宽,βkl为信道分配标识。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,为实现各从用户之间效用公平性,建模第k个从用户公平性因子: 其中, 表示从用户k的最小速率需求,确定从用户资源分配公平性限制条件:r1=r2=...=rK,βkl为信道分配标识,Rkl表示第k个从用户在第l个子信道上的传输速率。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(9)优化求解所建立的非合作博弈模型具体为:(1)初始设定从用户k在子信道l上的发送功率(2)求解得到满足公平性条件的最优信道分配矩阵

(3)根据所得β矩阵,令t=t0+1,优化求解功率分配矩阵  及价格策略;

(4)若 其中,ε为给定门限值,对应功率、价格及子信道优化方案即为非合作博弈模型的纳什均衡解,否则,令t0=t,重复步骤(1)-(4)。