[发明专利]认知无线电系统中基于竞价拍卖具有抑制共谋效果的频谱分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种频谱分配方法，特别涉及一种认知无线电系统中基于竞价拍卖具有抑制共谋效果的频谱分配方法。

背景技术

认知无线电已经成为解决频谱使用率不高的一个重要的概念，而动态频谱分配又是认知无线电中一项关键的技术。目前，动态频谱分配算法的频谱分配模型中比较热门的有图论着色模型和博弈论模型等，竞价拍卖属于借用经济学中拍卖思想的一种博弈论方法，它可以较好的反映出授权用户和认知用户的利益需求，从而提高系统整体的频谱利用率。在竞价拍卖的频谱分配方式过程中，认知用户之间共谋行为及其程度的差异会导致最终的频谱分配列表截然不同，而且认知用户之间的共谋是从自身的利益出发的，用户可以随时的加入或是退出某个共谋圈，这将影响系统的稳定性。因此，高效的共谋抑制算法成为了竞价拍卖方式中的关键。在当前的研究中，常见的关于抑制共谋的方法有：1.设计特殊的拍卖机制，如英式拍卖、次价封闭式拍卖等；2.采用系统保留底价；3.牺牲频谱利用率来获得对共谋的抑制能力。但是这些方法对同时追求认知无线电系统总体收益和共谋抑制能力的效率不是很高。

发明内容

本发明的目的在于为了解决现有的竞价拍卖方式进行频谱资源分配中，对同时追求认知无线电系统总体收益和共谋抑制能力的效率不是很高的问题，提供一种认知无线电系统中基于竞价拍卖具有抑制共谋效果的频谱分配方法。

本发明的认知无线电系统中基于竞价拍卖具有抑制共谋效果的频谱分配方法，它包括如下步骤：

步骤一：频谱管理中心启动新一轮的竞价拍卖，设共有N个认知用户参与本轮竞拍，分别向频谱管理中心提交投标(p_i，r_i)，其中p_i表示认知用户i愿意支付的信道单位价格，r_i表示该用户在本轮所需要的单位信道数量。

步骤二、频谱管理中心设置本轮拍卖的参数：W、k、S、SS、p_c和X[N]。

其中，W为本轮价格区间的数量、k为当前市场单价-需求量曲线的斜率、S为当前频谱池中的可用单位信道数量、p_c为系统本轮的保留底价、SS为本轮分配过程中实时剩余的信道数量和X[N]为竞拍结果矩阵；

步骤三：频谱管理中心对N个认知用户提交的竞标按单位价格降序排序得到投标矩阵B[N][4]，具有相同单价的投标按需求量的降序进行排列；其中，B[N][4]的第一列表示N个认知用户提交的竞标单价、第二列表示N个认知用户提交的需求量、第三列表示N个认知用户的用户编码、第四列表示N个认知用户的资格参数，N为正整数；利用保留价p_c筛选所用的投标，授予p_i≥p_c的用户参与本轮频谱分配的资格，即在投标矩阵B[N][4]中对获得资格的用户将资格参数置1；

步骤四：根据p_c、S和W求出价格区间U_j和落入该区间的用户数量m[n]：

将具有资格的价格区间[p_c，Q]＝[p_c，-2kS]分为W个宽度为的区间，U_j表示第j个宽度的价格区间记作：