[发明专利]基于重叠联盟博弈的认知无线电合作频谱感知机制

摘要

本发明公开了基于重叠联盟博弈的认知无线电合作频谱感知机制，它包含以下阶段：（1）联盟形成阶段，包括以下步骤：S1、生成节点效用函数并设置其效用门限；S2、网络中的设备通过结为不同的联盟，在经历有限次操作之后形成固定的联盟结构；（2）数据融合阶段，包括以下步骤:S1、每个设备用户广播自身的探测数据；S2、融合的数据；S3、判断出周围的频谱利用情况。本发明的有益效果是：采用分布式的融合机制，各个设备能够自行组织成一个个空间可重叠的联盟，每个联盟内部设备可以共享成员的检测数据，在有效降低了数据传输开销的前提下，完成多用户数据融合，提高了频谱检测准确度，并能够提供更为精细的空间频谱探测。

主权项

1.基于重叠联盟博弈的认知无线电合作频谱感知机制，其特征在于：它包含以下阶段：（1）、联盟形成阶段，包括以下步骤:S1、生成节点效用函数并设置其效用门限：用户确定认知无线电网络中的每点根据通信需求、信号特征、地理位置的参数生成该节点的效用函数U并用户同时设置自身的“效用门限”α，然后确定用户需要探测频谱空隙的空间需求范围Ar和电池容量B_l，该空间需求范围Ar包括发射节点和接收节点且能够覆盖信号影响到的所有区域，效用函数U为正效用和负效用的差值，其表达式为U=U⁺(r_s,ρ_s)-U^-(B_l,D_max),正效用的表达式为U⁺(r_s,ρ_s)＝f(r_s)g(ρ_s)，负效用的表达式为U-(B_l，D_max)=h(B_l)w(D_max),其中，ρ_s为感知密度，定义为有效感知范围内包含k个联盟的节点的密度，ρs=|Se||Ae|,]]>Se＝{i|i∈∪S_j,i in A_s}；r_s为感知比，定义为有效感知范围与需求范围之比，即有效感知范围为感知范围与需求范围之交，即A_e＝A_r∩A_s；感知范围A_s为用户参与了的k个联盟中每个联盟相应的覆盖范围是A_i之交，As=∩i=1kAi]]>Dmax为用户参与的k个联盟中联盟成员鉴距离该用户最远距离；S2、网络中的设备通过结为不同的联盟，在经历有限次操作之后形成固定的联盟结构；（2）、数据融合阶段，包括以下步骤:S1、每个设备用户广播自身的探测数据，保证Dmax距离内使得所有和自己处于至少一个相同联盟的设备都能够正确解调数据；S2、用户根据收到的检测数据，结合自身的检测数据，采用OR或者AND规则得到融合的数据；S3、用户根据融合数据判断空间需求范围Ar内是否含有频谱空隙，从而判断出周围的频谱利用情况。