一種認知無線網絡多方共贏的動態頻譜資源管理方法
2023-11-06 05:36:12
一種認知無線網絡多方共贏的動態頻譜資源管理方法
【專利摘要】本發明公開了一種認知無線網絡多方共贏的動態頻譜資源管理方法，包括以下幾個步驟：（1）基站接到用戶提出的頻譜資源請求；（2）基站判斷用戶是否是系統用戶，如果不是系統用戶，啟用認知系統博弈定價機制；（3）基站統計當前認知系統用戶數目；（4）根據統計結果，估計到所有認知系統用戶的帶寬需求；（5）根據認知系統用戶對帶寬的需求，以及得到的系統剩餘帶寬容量，得到對用戶分配頻帶的優先級；（6）在相同級別的用戶間進行定價博弈；（7）定價博弈完成，得到同一級別用戶的均衡價格。本發明能夠共享主網絡用戶的頻譜資源進行通信，同時，能夠實現認知網絡中多方共贏的局面。
【專利說明】一種認知無線網絡多方共臝的動態頻譜資源管理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種認知無線網絡多方共贏的動態頻譜資源管理方法，屬於通信【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著新的無線通信技術和新應用的出現，現有的頻譜配置已變得越來越擁擠。頻譜資源的稀缺已嚴重阻礙了未來無線通信的發展。如何在有限的頻譜上容納更多的無線業務是當前的一項具有挑戰性的難題。聯邦通信委員會發布的測試報告表明，主用戶(primary user, PU)對其授權頻譜實際上利用得極不充分(低於15%),存在著大量的頻譜空穴。另一方面，服務提供商對頻譜的動態授權很不均衡，嚴重依賴於特定的無線技術，它們在市場滲透和商業上的成功很大程度依賴於運營商的靜態頻率分配策略。隨著頻譜資源需求量與日俱增，這種強調通過靜態分配的政策，會導致許多頻譜分配的頻段只用於在一定範圍內的地理區域，或在一段時間有限的時期，面臨著特定頻譜波段短缺的難題。
[0003]面臨網絡服務多樣化、資源日益緊張化、多種網絡接入技術共存化的問題，無線通信對未來網絡研究提出了更高的要求，下一代無線通信將會通過動態頻譜接入技術和異構的網絡結構使網絡用戶能夠更有效地無縫使用無線網絡資源。
[0004]認知無線電是一種新的智能無線通信技術，通過從時間和空間上充分利用那些空閒的頻譜資源，能夠有效解決傳統的固定頻譜分配方案導致的頻譜未充分利用問題。認知無線網絡是認知無線電技術的網絡化，具有認知功能的未授權次級用戶(secondaryuser, SU)利用對周圍頻譜環境的感知發現頻譜空穴，並通過自適應地調整通信參數以合法高效的機會接入主用戶的頻段。
【發明內容】
[0005]針對現有技術存在的不足，本發明目的是提供一種能夠充分利用頻譜的認知無線網絡多方共贏的動態頻譜資源管理方法。
[0006]為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現:
[0007]本發明的認知無線網絡多方共贏的動態頻譜資源管理方法，包括以下幾個步驟:
[0008](I)基站接到用戶提出的頻譜資源請求；
[0009](2)基站判斷用戶是否是系統用戶，如果不是系統用戶，啟用認知系統博弈定價機制；
[0010](3)基站統計當前認知系統用戶數目；
[0011](4)根據統計結果，估計到所有認知系統用戶的帶寬需求；
[0012](5)根據認知系統用戶對帶寬的需求，以及得到的系統剩餘帶寬容量，得到對用戶分配頻帶的優先級；
[0013](6)在相同級別的用戶間進行定價博弈；
[0014](7)定價博弈完成，得到同一級別用戶的均衡價格。[0015]步驟(I)中，並提交自身業務、移動、接入方式參數。
[0016]步驟(2)中，如果是系統用戶，則啟用系統用戶定價機制。
[0017]步驟(3)中，同時，統計每個認知系統用戶的業務類型、請求類型、移動模型、頻譜接入方式參數。
[0018]步驟(5)中，還通過認知系統業務的優先級，得到對用戶分配頻帶的優先級。
[0019]步驟(7 )後，基站向用戶發送價格消息。
[0020]本發明能夠共享主網絡用戶的頻譜資源進行通信，同時，能夠實現認知網絡中多方共贏的局面。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發明。
[0023]參見圖1，本發明的認知無線網絡多方共贏的動態頻譜資源管理方法，包括以下幾個步驟:
[0024]( I)基站接到用戶向其系統提出頻譜資源請求，並提交根據其自身業務、移動、接入方式等特性的相應參數；
[0025](2)基站判斷用戶是否是系統用戶，如果是啟用系統用戶定價機制，且是認知系統用戶，進入下一步驟，啟用認知系統用戶定價機制；
[0026](3)基站統計當前認知系統用戶數目，並統計每個認知系統用戶的業務模型、移動模型、頻譜接入方式等各種參數；
[0027](4)根據統計結果，估計到所有認知系統用戶的帶寬需求；
[0028](5)根據認知系統用戶對帶寬的需求，以及得到的系統剩餘帶寬容量，和認知系統業務的優先級，得到對用戶分配頻帶的優先級；
[0029](6)在同一級別的用戶間進行定價博弈；
[0030](7)得到同一級別用戶的均衡價格；
[0031](8)基站向用戶發送價格消息。
[0032]通過本發明提出的主要步驟，計算出三個參與者，S卩服務提供商、主網絡用戶和未授權次級用戶都能夠滿意博弈的結果。對於服務提供商來說，他得到了最大化的收益；對於主網絡用戶來說，他得到了最低的折扣率；對於認知網絡用戶來說，能夠共享主網絡用戶的頻譜資源進行通信。因此，本方法能夠實現認知網絡中多方共贏的局面。
[0033]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種認知無線網絡多方共贏的動態頻譜資源管理方法，其特徵在於，包括以下幾個步驟: (1)基站接到用戶提出的頻譜資源請求； (2)基站判斷用戶是否是系統用戶，如果不是系統用戶，啟用認知系統博弈定價機制； (3)基站統計當前認知系統用戶數目； (4)根據統計結果，估計到所有認知系統用戶的帶寬需求； (5)根據認知系統用戶對帶寬的需求，以及得到的系統剩餘帶寬容量，得到對用戶分配頻帶的優先級； (6)在相同級別的用戶間進行定價博弈； (7)定價博弈完成，得到同一級別用戶的均衡價格。
2.根據權利要求1所述的認知無線網絡多方共贏的動態頻譜資源管理方法，其特徵在於， 步驟(I)中，並提交自身業務、移動、接入方式參數。
3.根據權利要求2所述的認知無線網絡多方共贏的動態頻譜資源管理方法，其特徵在於， 步驟(2)中，如果是系統用戶，則啟用系統用戶定價機制。
4.根據權利要求3所述的認知無線網絡多方共贏的動態頻譜資源管理方法，其特徵在於， 步驟(3)中，同時，統計每個認知系統用戶的業務類型、請求類型、移動模型、頻譜接入方式參數。
5.根據權利要求4所述的認知無線網絡多方共贏的動態頻譜資源管理方法，其特徵在於， 步驟(5)中，還通過認知系統業務的優先級，得到對用戶分配頻帶的優先級。
6.根據權利要求5所述的認知無線網絡多方共贏的動態頻譜資源管理方法，其特徵在於， 步驟(7 )後，基站向用戶發送價格消息。
【文檔編號】H04W16/14GK103747446SQ201310706666
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】伍爵博, 高志軍 申請人:鎮江銳捷信息科技有限公司