[发明专利]一种认知无线电网络的频谱租赁方法

权利要求书

1.一种认知无线电网络的频谱租赁方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过Stackelberg博弈对主要用户和次级用户的频谱租赁问题进行建模，在主要用户的频谱租赁价格不变条件下，计算得出最佳频谱分配因子，根据所述最佳频谱分配因子计算得出最佳频谱租赁价格；

根据所述最佳频谱分配因子和最佳频谱租赁价格分别得出每个所述主要用户的收益函数，并根据所述主要用户的收益函数建立所述主要用户的偏好列表；

每个所述次级用户均根据所述最佳频谱分配因子和最佳频谱租赁价格建立对应的收益函数，并根据每个所述次级用户的收益函数建立对应的次级用户的偏好列表；

根据所述主要用户的偏好列表将所述主要用户和次级用户进行配对，得出最优的频谱租赁匹配结果；

所述主要用户和次级用户的配对过程具体为：

每个所述主要用户向其偏好列表中的第一个次级用户发出频谱租赁请求，并接收所述第一个次级用户的接受返回信息或拒绝返回信息；

当每个所述次级用户收到多个所述频谱租赁请求时，通过其对应的所述次级用户的偏好列表选择最佳匹配主要用户并向其发出接受返回信息，且向其余发出频谱租赁请求的主要用户发出拒绝返回信息。

每个接收到所述拒绝返回信息的主要用户继续向其偏好列表中的下一个次级用户发出频谱租赁请求，并接收所述下一个次级用户的接受返回信息或拒绝返回信息，直至每个所述主要用户均接收到接受返回信息或遍历完每个所述主要用户的偏好列表，得出最优的频谱租赁匹配结果。

2.如权利要求1所述的一种认知无线电网络的频谱租赁方法，其特征在于，在每个所述主要用户的偏好列表中，所述主要用户相对于前一所述次级用户的收益函数值大于其相对于后一次级用户的收益函数值。

3.如权利要求1所述的一种认知无线电网络的频谱租赁方法，其特征在于，在每个所述次级用户的偏好列表中，所述次级用户相对于前一所述主要用户的收益函数值大于其相对于后一主要用户的收益函数值。

4.如权利要求1所述的一种认知无线电网络的频谱租赁方法，其特征在于，所述最佳的频谱分配因子通过以下公式得出：

其中，R_th表示最低信息速率要求，表示当次级用户占用主要用户全部频谱时的信息速率，c_i,j表示频谱租赁价格，β₂表示次级用户进行中继传输时单位能量所对应的成本，P_S表示次级用户转发信息的功率，β₁为单位满意度相对应的收入。

5.如权利要求4所述的一种认知无线电网络的频谱租赁方法，其特征在于，所述最佳的频谱租赁价格通过求得，其中，表示在所述主要用户进行频谱租赁时的收益函数。

6.如权利要求4或5所述的一种认知无线电网络的频谱租赁方法，其特征在于，每个所述主要用户的收益函数为：

其中，u_P(·)是主要用户对其传输速率的满意度，表示主要用户在频谱出租时的信息速率，α_i,j表示频谱分配因子。

7.如权利要求6所述的一种认知无线电网络的频谱租赁方法，其特征在于，每个所述次级用户的收益函数为：

其中，u_S(·)是次级用户对其传输速率的满意度，表示次级用户进行频谱租赁时的信息速率。