[发明专利]基于非合作博弈的卫星通信功率分配方法

摘要

本发明提供了一种基于非合作博弈的卫星通信功率分配方法，它涉及宽带卫星通信系统下的高效资源利用技术，重点是提供一种基于非合作博弈的功率分配方法。本发明基于现有卫星通信网络的基础之上，网络架构属于星形网络，在中心站控制下调整次要用户的发射功率，最大限度的利用主要用户转发器的频谱资源，实现非合作博弈机制下的功率分配能力，这样可以保证主要用户与次要用户的QoS业务需求。与现有技术相比，本发明将用户分为主要用户与次要用户，次要用户与主要用户共享星上频谱资源实现资源的高效利用，采用的非合作博弈算法，能够有效描述该场景的功率分配机制，实现整体协同资源分配能力。特别适用于宽带卫星网络下的功率资源优化利用。

主权项

1.基于非合作博弈的卫星通信功率分配方法，其特征在于包括下列步骤：(1)中心站根据检测星上的干扰温度来确定干扰门限，以干扰门限确定主要用户与次要用户的发射功率叠加门限；(2)中心站的网管中心接收主要用户与次要用户的QoS要求；(3)中心站创建用于功率分配的非合作博弈模型；(4)通过非合作博弈模型，建立相应的描述次要用户发射功率的代价函数；(5)初始化非合作博弈模型的参数，参数包括：发射功率、目标SIR、系数、迭代次数；(6)通过代价函数对次要用户发射的功率进行迭代，检测是否达到收敛最优解，如果达到收敛最优解，则转到步骤(8)；如果没有达到收敛最优解，则转到步骤(7)；(7)检查是否达到预先设置的最大迭代次数，如果达到最大迭代次数，则转到步骤(8)；如果没有达到最大迭代次数，则转到步骤(6)；(8)中心站向次要用户下发功率分配策略；(9)次要用户根据中心站下发的功率分配策略进行通信；其中，步骤(4)中的代价函数，表示为：其中，J_i为第i个次要用户的代价函数，p^*为纳什均衡功率，b_i和a_i是非负的常数系数，为第i个次要用户的目标SIR，λ_i为满足次要用户QoS需要的调整系数，p_i为第i个次要用户发射功率，为第i个次要用户的纳什均衡功率，γ_i为第i个次要用户的SIR；代价函数满足以下要求：(1)具备凸函数的性质和非负性(2)单调性(3)可扩展性；且功率控制算法收敛的充分必要条件为其中，I_i为第i个次要用户所遭受的其他N‑1个次要用户和主用户的干扰，h_i为第i个次要用户的信道增益，N为次要用户数；完成基于非合作博弈的卫星通信功率分配。