[发明专利]基于双层博弈的无线通信系统多用户资源分配系统

说明书

本发明提供了基于双层博弈的无线通信系统多用户资源分配系统，包括群体内演化博弈求解模块、群体间演化博弈求解模块、信息收集模块、能量最优资源分配模块和斯塔克尔伯格博弈求解模块；信息收集模块用于收集信道信息；群体内演化博弈求解模块用于求解用户群体内演化均衡业务选择结果；群体间演化博弈求解模块用于求解不同用户群体间演化均衡业务结果；能量最优资源分配模块用于求解能量最优资源分配和最小能量损耗结果；斯塔克尔伯格博弈求解模块根据不同定价下的业务选择结果求解运营商最大系统效用和最优资源分配结构。本发明通过求解双层博弈得到运营商和用户之间的最优定价关系、运营商最优资源分配结构，最小化系统能量消耗，最大化系统收益。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是基于双层博弈的无线通信系统多用户资源分配系统。

背景技术

随着移动通信的发展，日益增长的通信需求给通信网络带来了越来越大的压力。到2020年，通信数据量预计将增长1000倍以上。在有限的资源条件下，如何合理的在多用户之间分配资源，实现系统的最大效用，将成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供基于双层博弈的无线通信系统多用户资源分配系统，通过求解双层博弈，得到运营商和用户之间的最优定价关系，以及运营商最优的系统资源分配结构，能够最小化系统的能量消耗，最大化系统收益，同时具有较低的复杂度。

第一方面，本发明实施例提供了基于双层博弈的无线通信系统多用户资源分配系统，包括群体内演化博弈求解模块、群体间演化博弈求解模块、信息收集模块、能量最优资源分配模块和斯塔克尔伯格博弈求解模块；

所述信息收集模块，与所述能量最优资源分配模块相连接，用于收集第一用户群体的第一信道信息和第二用户群体的第二信道信息；

所述群体内演化博弈求解模块，与所述群体间演化博弈求解模块相连接，用于求解所述第一用户群体内和所述第二用户群体内的用户演化均衡下的第一业务选择结果；

所述群体间演化博弈求解模块，分别与所述能量最优资源分配模块和所述斯塔克尔伯格博弈求解模块相连接，用于根据所述第一业务选择结果求解第一用户群体和第二用户群体之间演化均衡下的第二业务选择结果；

所述能量最优资源分配模块，与所述斯塔克尔伯格博弈求解模块相连接，用于在满足所述第二业务选择结果的情况下，根据所述第一信道信息和所述第二信道信息得到能量最优资源分配结果和所述系统的能量损耗结果；

所述斯塔克尔伯格博弈求解模块，用于根据不同定价下的所述第二业务选择结果和所述能量最优资源分配结果，得到运营商最大系统效用和最优资源分配结构。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述信息收集模块包括第一用户群体信道信息收集模块和第二用户群体信道信息收集模块。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括：

所述第一用户群体信道信息收集模块，用于收集所述第一信道信息；

所述第二用户群体信道信息收集模块，用于收集所述第二信道信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述运营商提供低质量业务和高质量业务。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第一业务选择结果包括第一用户比例和第二用户比例，其中，所述第一用户比例为所述第一用户群体中选择所述低质量业务的比例，所述第二用户比例为所述第二用户群体中选择所述低质量业务的比例。