[发明专利]一种提高认知无线网络频谱效用的频谱分配方法

摘要

本发明涉及一种提高认知无线网络频谱效用的频谱分配方法，其依托基于代理的多主用户、多次用户的频谱分配模型，在代理商与主用户服务提供商之间采用带有记忆的频谱分配方案，促使主用户分配更多的空闲频谱给代理商，从而可以更好地为次用户提供服务，提高认知无线网络频谱效用；并且通过调节参数a来提高次用户的频谱使用的效用。

主权项

1.一种提高认知无线网络频谱效用的频谱分配方法，包括如下步骤： 第1步、网络配置——认知无线电网络中有一个代理商、N个主用户服务提供商、M个次用户，第i个主用户服务提供商有一段用于服务的频率带宽为W_i的授权频谱F_i；第i个主用户服务提供商的服务区域内具有N_i个主用户，所有的次用户均采用自适应调制进行数据传输，数据传输率根据信道的质量自行动态调整，i∈[1，N]； 第2步、获取使各主用户服务提供商效益最大化的频谱最佳出售单价，具体步骤如下： a1、当前轮次t，代理商对第i个主用户服务提供商的带记忆的频谱需求为 式1式中i，j∈[1，N]，p_i(t)为当前轮次t第i个主用户服务提供商分配频谱给代理商的单位频谱价格，p_i(t-1)为上一轮次t-1第i个主用户服务提供商分配频谱给代理商的单位频谱价格，a_i为第i个主用户服务提供商的自影响系数，取值范围为[2，6]，c_j为第j个主用户服务提供商的互影响系数，取值范围为[0.1，0.4]，m为记忆因子，取值范围为[0.01，0.2]； a2、当前轮次t，第i个主用户服务提供商的效益为 式2式中，b_i是代理商从第i个主用户服务提供商获取的频谱量，c是第i个主用户服务提供商的效益损失因子，取值范围为[0.01，0.1]，是第i个主用户服务提供商服务区域内每个主用户的额定频谱需求；k_i是代理商从第i个主用户服务提供商进行无线传输的频谱效率；a3、将式1代入式2，并通过纳什均衡策略方法获取各主用户服务提供商的 效益最大值所对应的频谱最佳出售单价，当前轮次t第i个主用户服务提供商的频谱最佳出售单价记为Q_i，t； 第3步、获取使各次用户的效用最大化的频谱最佳竞标单价，具体步骤如下： b1、当前轮次t第l个次用户从代理商获取频谱的单位代价为 式3其中，a为调节参数，取值范围为[0.7，0.9]；q_l(t)为当前轮次t第l个次用户的竞标单价； b2、当前轮次t内第l个次用户使用分配到的频谱所获得的效用为 U_l(t)＝r_l×k_l′×s_l(t)-s_l(t)×p′_l(t)                      式4 其中，s_l(t)为代理商分配给第l个次用户的的频谱量，r_l是第l个次用户单位传输速率所获得的福利，k_l′是第l个次用户进行无线传输的频谱效率；b3、将式3代入式4，通过纳什均衡策略方法获取使各次用户的效用最大化的频谱最佳竞标单价，当前轮次t第l个次用户的频谱最佳竞标单价记为R_l，t； 第4步、以第2步获得的主用户服务提供商的频谱最佳出售单价、第3步获得次用户频谱最佳竞标单价进行频谱分配。