[发明专利]无线异构网络多节点最优中继联盟协作激励方法

摘要

本发明提出了无线异构网络多节点最优中继联盟协作激励方法，所述方法首先构建了无线异构网络中联盟收益模型，并充分考虑实际的信道环境建立代价函数，通过完备的数学推导求解优化模型，能够获得优化模型的理论最优解，然后通过优化联盟获得最佳的中继联盟，从而有效的激励节点参与合作。本发明产生的异构网络多节点最优中继联盟协作激励机制方式非常简单而易于实现，具有很好的应用前景。

主权项

1.无线异构网络多节点最优中继联盟协作激励方法，其特征在于，所述方法采用多节点中继联盟模型，获得多节点中继联盟最优节点个数；包含步骤如下：步骤A，设定中继联盟集为其中τ_k表示任意的多节点联盟，为自然数；通过最大化联盟效用收益和最小化联盟节点代价函数来实现最大的总收益，则中继联盟模型为：maxz=max(aτk-cτk)]]>s.t.aτk=n(n-1)2(2p-2c+2mr-2mp)]]>p>m_pm_r>ccτk=Σi=1n(λipi+(γtar-γi)2)]]>γi=hipiNrW]]>0≤p_i≤p_m其中，c为节点转发分组消耗资源成本，p为本节点的分组被另外一个节点成功转发时本节点的收益，m_r为转发奖励，m_p为转发价格；z表示联盟总收益，表示节点联盟效用收益函数，表示中继联盟代价函数；n表示任意联盟内的节点个数，n≥2；γ_tar为目标信干比，γ_i表示节点i接收信号的信干比SNR，h_i表示节点i与联盟内其他节点之间的链路增益，λ_i正比于链路增益，即λ_i=kh_i，k为大于零的常数，i为小于等于n的自然数；p_i表示任意节点i的发射功率，p_m表示任意节点的发射功率最大值，W表示各节点发送信号的带宽，N_r分别表示接收端的信道加性高斯噪声功率谱密度；步骤B,当联盟效用收益函数取最大值时，进行联盟内节点的功率控制，使得节点的代价函数取最小值，步骤A中所述中继联盟模型简化为：{p1*,p2*,···pn*}=argnminf(p1,p2,···pn)]]>=argnmin(cτk)]]>s.t.cτk=Σi=1n(λipi+(γtar-γi)2)]]>其中，f(p₁,p₂,…p_n)表示中继联盟转发分组的代价函数；分别表示联盟内节点的最优功率，arg表示满足函数最值的变量；计算上述优化模型的最优化目标值；步骤C，比较中继联盟集M中不同数目节点构成的联盟总收益，即获得中继联盟最优节点个数n^*：n*=argτ∈M,nmaxz*]]>其中，z^*=max z。