一种基于博弈论的认知无线电网络带宽、功率联合分配方法

摘要

本发明公开一种认知无线电网络中带宽、功率联合分配方法，属于认知网络领域。本发明特点在于：主、从用户建立协作传输机制，主用户划分部分频带用于主从用户协作传输，其余频带用于从用户实现自身通信需求；从用户划分部分发送功率用于数据转发，其余部分用于实现自身通信需求。本发明确定主从用户为博弈参与者，主用户的共享频谱与从用户的转发功率为策略空间，建立主从用户的收益函数。通过求解博弈模型纳什均衡解，得到频谱与功率联合分配的最优策略。本发明可以有效实现频谱资源与功率资源共享，提高频谱利用率与网络容量。

主权项

一种认知无线电网络中基于博弈的带宽、功率联合分配方法，其特征在于：将主、从用户通信时段划分为两个等长时段，主用户划分部分频带用于主、从用户协作传输，其余频带用于从用户实现自身通信需求；从用户划分部分发送功率用于协作主用户数据转发，其余部分用于实现自身通信需求，其中，第一个时段主用户占用频带W1发送信息至接收端，第二个时段从用户占用频带W1以从用户协作转发功率P1为主用户转发信息至接收端，从用户占用频带W2实现自身通信，在第一个时段从用户发送功率为P，第二个时段从用户发送功率为P2；调用公式：Ucu(P1,W2)=Ncu(P1,W2)‑Ccu(P1)建立主、从用户非合作博弈模型计算从用户的效用函数，优化求解模型，满足关系Upu(P1*,W2*)≥Upu(P1,W2*)，Ucu(P1*,W2*)≥Ucu(P1*,W2)时，其Nash均衡解(P1*,W2*)中P1*为协作主用户数据转发所采用的最优发送功率，W2*为从用户实现自身通信需求的最优频带，其中，0≤P1,P1*≤P，0≤W1,W1*≤W，Upu(P1,W2*)表示主用户采用发送功率P1，从用户采取带宽W2*时，对应主用户的效用函数值，Ucu(P1*,W2)表示主用户采用最优发送功率P1*，从用户自身传输带宽为W2时，对应从用户的效用函数值。