[发明专利]多信道防策略操纵频谱的分配方法

说明书

本发明属于认知无线电技术领域，公开了一种多信道防策略操纵频谱的分配方法、计算机程序、计算机，所述多信道防策略操纵频谱的分配方法采用拍卖理论与机制，建立包含灵活信道请求，以对应灵活真实估值进行报价的防策略操纵频谱拍卖模型，在防策略操纵频谱拍卖模型中确定次用户之间的竞标关系，通过竞标策略进行频谱拍卖。本发明充分考虑频谱分配中次用户对频谱信道的灵活需求以及灵活报价函数、以及信噪比干扰等因素，同时考虑频谱利用率最大化以及次用户的防策略操纵性的要求，对频谱拍卖机制进行了详细的分析与设计。本发明提出的方法容易实现，便于扩展，与已经提出的频谱拍卖方法相比更贴近实际应用；有较高的分配效率和公平的效果。

技术领域

本发明属于认知无线电技术领域，尤其涉及一种多信道防策略操纵频谱的分配方法、计算机程序、计算机。

背景技术

近几年，随着软件定义无线电(SDR，software-defined radios)的出现和无线通信设备的发展，频谱短缺问题变的愈来愈严重。传统的无线频谱分配是由政府按照用途静态的分配到用户，导致无线频谱资源不能得到充分利用，造成了资源利用率大大降低和频谱资源的极大浪费。为了满足那些持续增长的无线设备对频谱的渴望，频谱拥有者(主用户)被鼓励出租授权空闲的频谱给无牌照的设备和用户(次用户)，导致无线频谱二级市场的出现。由于涉及到频谱分配过程中的效率和公平性的问题，拍卖理论被认为是一种很受欢迎的工具用于无线频谱的分配。近几年有很多基于拍卖的无线频谱分配机制被提出；在一定程度上提高了频谱的利用率，但没有考虑到防策略操纵以及其他相关性质，还是有很多缺陷存在，如：没有考虑激励相容(IC，incentive compatibility)以及个人理性(IR，individual rationality)这两个性质，在理论上和现实上已经证明了，如果没有保证这两个性质就避免不了在拍卖过程中会受到市场操纵等影响。大多数以前的拍卖机制只关注IC而不关注另一个性质。在实现频谱共享方面要求每个次用户对请求的信道有相同报价(信道相同)而且申请信道数量只有单一或者连续多个的情况，用户竞标不够灵活，不能表达每个请求用户对频谱实际需求，没有很好的体现频谱共享的公平灵活性。

综上所述，现有技术存在的问题是：目前基于拍卖的无线频谱分配机制存在用户竞标不够灵活，不能表达每个请求用户对频谱实际需求，没有很好的体现频谱共享的公平灵活性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种多信道防策略操纵频谱的分配方法、计算机程序、计算机。

本发明是这样实现的，一种多信道防策略操纵频谱的分配方法，所述多信道防策略操纵频谱的分配方法采用拍卖理论与机制，建立包含灵活信道请求，以对应灵活真实估值进行报价的防策略操纵频谱拍卖模型，该模型包括主用户，拍卖师以及次用户三种实体，次用户提交竞标信息(灵活信道需求和灵活报价) 到拍卖师，拍卖师执行拍卖策略分配主用户的空闲频谱给，在防策略操纵频谱拍卖模型中确定次用户之间的竞标关系，通过竞标策略进行频谱拍卖。该模型的设计最终实现了可以根据次用户的灵活需求以及灵活报价进行频谱的合理分配，并且防止了次用户之间策略性操纵，保证了次用户只有根据估价真实报价为最优策略。

进一步，所述多信道防策略操纵频谱的分配方法包括以下步骤：

步骤一，预出租频段信息提交，资源信息汇总放入频谱池；

步骤二，根据频谱池内信道数规定要拍卖的频谱数C＝{1,2,…,c}；

步骤三，通过竞标信息，通过选择算法和支付算法得到每个竞标人i实际需要花费p_i，获取的信道数a_i，得到竞标人i的实际收益：

步骤四，竞标附带位置信息，通过计算每个竞标人之间的距离间接描述信噪比，对所有竞标人进行分组；

步骤五，每个组根据竞标人对信道的需求分为多个虚拟组，对于组g_l，是该组内的一个虚拟组：