[发明专利]一种基于代币的认知无线网络业务带宽分配方法

摘要

本发明公开了一种认知无线网络的业务带宽分配方法，用于解决空闲信道在多个次用户之间的分配问题，首先由管理单元通过协作频谱感知获得的空闲信道构成可用业务带宽，并将各次用户对频谱感知的贡献量化为代币，然后由管理单元组织频谱拍卖，各次用户用代币竞拍，鼓励各次用户组成联合参与竞争。本发明提供的方法通过使用代币可以保证业务带宽分配的公平性，对网络贡献大的次用户拥有的代币更多，在竞争中更具优势，即使代币少的次用户通过累积也有机会获得业务带宽，所有次用户有动机形成联合参与竞争，激励了各次用户参与合作，节省了处理时间。

主权项

一种基于代币的认知无线网络业务带宽分配方法，所述认知无线网络包括N个次用户，1个管理单元和1条公共信道，以及M条潜在业务信道，所述次用户SUn在轮次t选择1条潜在业务信道m执行频谱感知，获得业务信道m的本地可用状态Anm(t)和检测概率pnm(t)，其中，Anm(t)＝1表示可用，Anm(t)＝0表示不可用，n＝1,…,N表示次用户编号，m＝1,…,M表示潜在业务信道编号；t＝1,…表示轮次编号，所述轮次t表示第t个感知‑传输时间周期；所述管理单元通过公共信道收集所有次用户执行频谱感知获得的潜在业务信道的可用状态和检测概率，并融合判决所有潜在业务信道的全局可用状态Am(t),m＝1,…,M，其中，Am(t)＝1表示潜在业务信道m全局可用，Am(t)＝0表示m全局不可用，所有判决为全局可用的业务信道构成本轮次的可用业务带宽B；同时所述管理单元还管理分配可用业务带宽，计算和管理各个次用户拥有的代币，并利用公共信道交互业务带宽分配的相关信息，其特征在于：包括以下步骤：S1：管理单元启动本轮次业务带宽分配，通过公共信道向所有次用户下发本轮次总的可用业务带宽B，将其作为商品拍卖；S2：次用户SUn通过公共信道向管理单元报告本轮次的业务带宽需求wn(t),n＝1,…,N；S3：管理单元通过公共信道向各个次用户下发其它次用户本轮次的带宽需求wn(t)和当前代币储备并要求次用户形成联合；S4：次用户执行联合形成算法形成联合Sk(t),k＝1,…,K，其中，K表示形成的总联合数；S5：联合Sk(t),k＝1,…,K通过公共信道向管理单元报告联合内次用户编号；S6：管理单元按照以下公式计算各联合获得频谱资源的优先度，并对优先度做降序排列，构成联合优先度排序表：p(Sk(t))＝ak(t)/∑kak(t)；其中，为联合Sk(t)内次用户当前总的代币储备，Nk为联合Sk(t)内的次用户数；S7：依据联合优先度排序表顺次为联合分配业务带宽，直到本轮次可用业务带宽B分配完毕，有K(t)个联合获得所需要的业务带宽，K(t)≤K；S8：管理单元向获得了业务带宽的联合Sk(t),k＝1,…,K(t)收取代币bk(t)＝ak(t)，完成本轮次频谱分配。