[发明专利]一种矿井下认知无线电系统中价格博弈的频谱分配方法

权利要求书

1.一种矿井下认知无线电系统中价格博弈的频谱分配方法，其特征在于，该分配方法是通过以下步骤实现的：

步骤一、建立差异博弈模型，所述差异博弈模型将授权用户的频谱分为两个状态等级，该两个状态等级分别为：状态高频谱和状态低频谱；

步骤二、初始化参数；

步骤三、根据信道状态和信道成本，确定信道初始的价格；

步骤四、分别确定出状态高频谱的需求函数和状态低频谱的需求函数；

步骤五、利用状态高频谱的需求函数和状态低频谱的需求函数分别确定出状态高频谱的成本函数和状态低频谱的成本函数；

步骤六、根据公式一和公式二分别得到授权用户的状态高频谱利润和授权用户的状态低频谱利润；如果通过迭代计算得到的利润值趋于稳定，转到步骤七，否则转到步骤四；

所述公式一为：

；

其中，R^g为授权用户的状态高频谱利润函数，α为边际系数，N为认知用户数，q为信道状态参数，g代表的状态为高，d代表的状态为低，q^g信道状态高参数，q^d信道状态低参数，j为信道的初始价格，j^g为信道状态高的初始价格，j^d为信道状态低的初始价格，为偏好参数的所属区间的上限，为偏好参数的所属区间的下限；

所述公式二为：

；

其中，R^d为授权用户的状态低频谱利润函数；

步骤七、分别将授权用户的状态高频谱利润函数和授权用户的状态低频谱利润函数对信道的当前价格进行t阶求导，并根据t阶求导结果迭代出t+1阶段的信道价格，当通过迭代计算得到的信道价格值趋于稳定，信道的当前价格作为频谱共享价格；

所述t+1阶段频谱共享价格公式为：

其中，k为速率调整参数，μ为授权用户的状态，t为迭代的次数，t为正整数。

2.根据权利要求1所述的一种矿井下认知无线电系统中价格博弈的频谱分配方法，其特征在于，k的取值范围为0至

3.根据权利要求1所述的一种矿井下认知无线电系统中价格博弈的频谱分配方法，其特征在于，步骤二中需要初始化参数分别为：认知用户偏好参数以及其所属区间速率调整参数k、信道状态参数q、信道状态高参数q^g、信道状态低参数q^d、边际系数α和认知用户数N。

4.根据权利要求3所述的一种矿井下认知无线电系统中价格博弈的频谱分配方法，其特征在于，步骤三中的初始价格为j^μ＝b^μ+l^μ(μ＝g,d)，其中，b^μ代表的是信道状态的边际成本函数，并且b^μ＝αq^μ(μ＝g,d)，q^μ为频谱状态函数，l^μ代表的是信道的利润函数。

5.根据权利要求4所述的一种矿井下认知无线电系统中价格博弈的频谱分配方法，其特征在于，步骤四中状态高频谱的需求函数为：

其中，为偏好参数的所属区间的上限，表示的是认知用户的概率分布函数，j^g为高状态信道的信道价格，j^d为低状态信道的信道价格，为认知用户对频谱状态需求没有区别时的偏好参数，

步骤四中状态低频谱的需求函数为：

其中，为偏好参数的所属区间的下限。

6.根据权利要求5所述的一种矿井下认知无线电系统中价格博弈的频谱分配方法，其特征在于，步骤五中状态高频谱的成本函数为：

B^g＝b^gX^g(j^g,j^d)；

步骤五中状态低频谱的成本函数为：

B^d＝b^dX^d(j^g,j^d)。