[发明专利]分布式频谱资源动态分配的实现方法

权利要求书

1.一种分布式频谱资源动态分配的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、收集信道需求信息：根据节点之间的冲突关系，即节点之间的信噪比冲突关系，各节点分别与邻居节点交换对信道的估价与需求数，得到局部信息集，并根据估价排序确定邻居节点的优先级，即可用信道使用权的先后选择顺序满足最大化总体资源分配效用；

第二步、选择可用信道与计算租用费用反馈信息，具体包括：

2.1)各节点根据局部信息集中的优先级依次从可用信道集中选择需求数个信道，生成信道选择结果消息；

2.2)获得信道的节点进一步生成租用费用计算请求消息；

2.3)各个节点对从邻居节点处收到的租用费用计算请求做出反馈，生成信道反馈消息；

2.4)获得信道的节点将信道选择结果消息、租用费用计算请求消息和信道反馈消息融合成一条消息并对邻居节点进行广播；

第三步、计算租用费用：获得信道的节点根据信道反馈消息对局部信息集进行更新、确定关键邻居、计算租用费用；在动态分配结束后，结算点收集获得信道的节点应该支付的租用费用；

所述的最大化总体资源分配效用是指：

优化目标：

限制条件：不能将同一信道分配给具有冲突关系的两个节点；

其中：v_i是节点a_i对信道的价值估计，d_i是a_i对信道的需求数，p_i是a_i为自己分配到的信道所需要支付的租用费用，W是所有获得信道的节点的集合。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的信噪比冲突关系是指：两个节点同时通信时的信噪比低于阈值，存在冲突的节点之间通过预定的控制信道相互通信，实现分布式频谱分配过程，即N个需要信道的各个节点，节点集合在竞争与合作共存的情形下，决定如何将m个同质正交的无线信道按需动态分配并实现最大化总体资源分配效用的优化目标。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的租用费用计算请求消息是指该节点需要为获得的信道支付的租用费用，需要通过反馈邻居节点的反馈信息计算得到，因此向反馈邻居节点提出请求。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征是，所述的租用费用是指该节点在此次动态分配中为获得需求数个信道愿意支付的最小金额，计算公式为：p_i＝b_j×d_i，其中，b_j是关键邻居提供的信道估价，d_i是节点的信道需求数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的关键邻居是指：未曾参与动态分配，并在重新选择信道的过程中，无法获得信道的反馈邻居节点。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的结算点在动态分配结束后进一步对不正确进行分配计算和消息传输过程的节点，实施处罚，其中：

所述的不正确进行分配计算和消息传输是指：错误地计算可用信道集，错误地选择可用信道，不按规定融合消息，或不广播融合后的消息；

所述的处罚是指：如果节点不正确进行分配计算和消息传输，将可能破坏整个动态分配过程的有效性，因此结算点将对有这种破坏行为的节点进行一定金额的罚款。

7.一种实现上述任一权利要求所述方法的分布式频谱动态分配系统，其特征在于，包括：收集信道需求信息模块、选择可用信道计算租用费用反馈信息模块、计算租用费用模块以及结算认证模块，其中：收集信道需求信息模块与选择可用信道计算租用费用反馈信息模块相连并传输节点的信道需求信息和节点优先级信息，选择可用信道计算租用费用反馈信息模块与计算租用费用相连并传输节点选择的信道和费用反馈信息。