[发明专利]基于认知无线电的频谱感知和报文调度联合优化方法

权利要求书

1.基于认知无线电的频谱感知和报文调度联合优化方法，其特征在于：在认知无线电技术区域中有N个PU(primary user,主用户)和M个SU(second user,次级用户)，通过达到纳什均衡状态时以分级收费方式，然后通过收费金额的比重，将用户分为普通用户和VIP用户，保证多媒体传输的效率，使普通用户和VIP用户都能达到最大体验质量，来实现最大效益化。在认知无线电技术区域中，通过报文可达数以及时延效率，对每个SU用户作出相应的调整，来使SU用户获得最大化其效益，则最大化效益函数的数学模型表示如下：

其中，W(0,σ)和W(σ,+∞)为SU用户的费用分级区间，σ为成为VIP用户所支付的最低费用(即当所支付费用x≥σ时，普通用户晋升为VIP用户)。

无线电技术区域中，每个SU用户既希望能够获得文件传输的最大效率，有希望支出较少的费用，所以最终目标是能够以较少的消费基础上获得更好的用户体验质量。在这个博弈模型中，每个用户的报文传输效率最终会达到均衡，即式(1)一定存在纳什均衡。

为了求得均衡时的传输效率，可对U_i(w)求w_i的导数并令其为0。考虑到求导的复杂性，可先通过b_i替代w_i进行求导，如下所示：

由式(2)可得：

考虑到x→0时，则由式(3)可得：

若令和t_i为常数，则式(3)退化为单调递减的一元一次线性方程组，所以b_i值越小，传输效率越高，为了满足SU用户基本报文传输量，可以考虑x的变化量，即式(4)变为二元一次方程，根据凹凸性，可以求出U_i(w)的最大值。

因此当x＝σ时，SU用户享受到最大的报文传输效率，即报文传输效率的优化解，优化解为：