一种基于合作博弈的多用户码本分配公平性方法技术

本发明专利技术提出了一种基于合作博弈的多用户码本分配公平性方法，该方法中基站目标是以每个用户的最小速率要求和最大传输功率作为约束条件然后最大化整体系统速率。首先提出了一个联盟协商算法来协商SCMA码本的使用，基于合作博弈在保持码本分配公平性的同时最大化系统性能；然后以6个用户为一组，定义组内2个用户为一个联盟，即一个组内含3个联盟，在每个联盟中，使用联盟协商算法来提高性能；在下一次迭代中形成新的联盟，并且优化码本的分配直到不能获得改进；通过使用匈牙利方法，形成最佳码本匹配联盟，并且可以大大减少迭代次数。本发明专利技术在公平性算法下用户的速率所受信道增益的影响较小。

A Fairness Method for Multiuser Codebook Allocation Based on Cooperative Game

【技术实现步骤摘要】
一种基于合作博弈的多用户码本分配公平性方法
本专利技术涉及一种基于合作博弈的多用户码本分配公平性方法，具体的说是一种多用户稀疏码分多址海量机器类设备通信(SCMAmMTC)系统中分配机器类设备(MTCD)码本，功率和速率的公平性方法，该方法在保证系统中用户之间公平性的同时，在每个用户的最大功率和最小速率约束下最大化整体系统速率，属于无线通信

技术介绍
面向5G的非正交多址技术比正交多址具有更高的可达容量，因此得到业界的广泛关注。未来5G无线网络支持多种多样的连接需求，比如高吞吐量，低时延和高可靠性等。海量机器类通信(mMTC)作为未来5G三大应用场景之一。在未来mMTC系统的一个小区内，机器类通信设备(MTCD)的数量将非常的庞大，活跃的MTCDs数量也非常的多，将远远的超过系统总的资源数量。为了满足以上需求，稀疏码分多址(SCMA)作为一个新的非正交多址接入的方式被用于多用户的接入。在日常生活中，商场是人们可以买卖商品和交易谈判的聚集地，这样就形成了一个买卖双方协商的场景。类似地，在多用户SCMAmMTC系统中，存在可以作为商场的功能的基站。分布式用户可以通过基站的协商来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于合作博弈的多用户码本分配公平性方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、设定参与的用户集合为K＝{1，2...K}，分配收益的集合为B，第i个用户所期盼得到的最少收益为

【技术特征摘要】
1.一种基于合作博弈的多用户码本分配公平性方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、设定参与的用户集合为K＝{1，2...K}，分配收益的集合为B，第i个用户所期盼得到的最少收益为第i个用户的收益为Ri，令是一个非空的集合，设定参与用户所期盼得到的最少收益集合为将[B，Rmin]称为一个K人合作博弈；转至步骤二；第二步、分配的码本在保证每个MTCD用户速率需求的基础上最大化系统的容量，假设子载波分配已经固定，则问题的数学表示如下，其中，C表示码本分配方案集合，P表示功率分配方案集合，N表示子载波的数量，rij表示第j个用户占用第i个子载波时的速率，Sij表示用户j与子载波i间的占用情况，Sij＝1表示用户j占用了子载波i，Sij＝0表示用户j没有占用了子载波i，dv表示一个用户最多可以占用dv个子载波，df表示一个子载波最多可以被df个用户占用，pij表示用户j在子载波i上的功率，pmax表示每个MTCD用户的最大传输功率，Rj表示第j个用户的收益，表示第j个用户所期盼得到的最少收益；转至步骤三；第三步、假设MTCD的码本已经分配好，且子载波分配已经固定，此时最优化问题(1)转变为，其中，hij表示用户j占用子载波i上的信道增益，σ：表示噪声功率，此时问题(2)就转变为了一个凸优化问题，利用拉格朗日乘子法可以求得功率分配方案集合P；转至步骤四；第四步、采用Gij表示用户i，j是否结盟，当Gij＝1时，表示用户i，j结盟，当G...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙君，何晚俊，杨赛赛，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32