本申请实施例公开了一种频谱分配方法、装置、设备、存储介质和系统，应用于存在主用户和认知用户的认知无线电系统，该方法包括：获取所述认知用户采集的能量；利用多个主用户参与的博弈模型进行价格博弈，确定目标主用户的利润值满足预设利润值时所述目标主用户提供的目标价格以及所述认知用户的效用值满足预设效用值时所述认知用户的需求功率，且所述需求功率的大小还与所述认知用户采集的能量有关根据所述认知用户的需求功率以及所述目标主用户提供的目标价格，为所述认知用户分配频谱。这样，在多个主用户的价格博弈中可以保证目标主用户的利润最大化和认知用户的满意度最大化，从而提升认知无线电系统的整体性能。从而提升认知无线电系统的整体性能。从而提升认知无线电系统的整体性能。
【技术实现步骤摘要】
一种频谱分配方法、装置、设备、存储介质和系统
[0001]本申请涉及无线通信
，尤其涉及一种频谱分配方法、装置、设备、存储介质和系统。
技术介绍
[0002]随着无线通信技术的快速发展及无线应用需求的不断增长，各类通信应用对无线频谱的需求日益增加。为有效提高频谱资源利用率，缓解频谱资源匮乏问题，采用动态频谱接入机制的认知无线电技术近年来受到广泛关注。
[0003]认知无线电的基本概念是频谱复用或频谱共享，主用户允许认知用户在没有充分频谱的情况下，通过分配或许可，使用主用户的频谱进行通信。对于有效的动态频谱共享，频谱所有者和频谱用户需要建立经济模型，以便可以最大化主用户的收入和认知用户的满意度。
[0004]这里，博弈论被用来解决用户间如何协作的问题，与之相关的博弈论模型则是用于保障主用户和认知用户之间的协作达到一个纳什均衡。然而现有的博弈论模型中，可能会存在一个或多个主用户偏离纳什均衡，从而无法保证主用户的利润达到最大化和认知用户的满意度。
技术实现思路
[0005]本申请提出一种频谱分配方法、装置、设备、存储介质和系统，可以保证主用户的利润达到最大化和认知用户的满意度，从而提升认知无线电系统的整体性能。
[0006]为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：
[0007]第一方面，本申请实施例提供了一种频谱分配方法，应用于存在主用户和认知用户的认知无线电系统，该方法包括：
[0008]获取所述认知用户采集的能量；
[0009]利用多个主用户参与的博弈模型进行价格博弈，确定目标主用户的利润值满足预设利润值时所述目标主用户提供的目标价格以及所述认知用户的效用值满足预设效用值时所述认知用户的需求功率，且所述需求功率的大小还与所述认知用户采集的能量有关；
[0010]根据所述认知用户的需求功率以及所述目标主用户提供的目标价格，为所述认知用户分配频谱。
[0011]可选地，所述利用多个主用户参与的博弈模型进行价格博弈，确定目标主用户的利润值满足预设利润值时所述目标主用户提供的目标价格以及所述认知用户的效用值满足预设效用值时所述认知用户的需求功率，包括：
[0012]确定所述目标主用户的目标利润函数；其中，所述目标利润函数是用于确定所述目标主用户的利润值满足预设利润值时所提供的目标价格；
[0013]在所述多个主用户的价格博弈过程中，根据各个主用户的交易信息确定所述目标利润函数满足预设利润值时所述目标主用户提供的目标价格；
[0014]获取所述认知用户的效用值满足预设效用值时的功率需求函数，根据所述目标主用户提供的目标价格以及所述功率需求函数，计算所述认知用户的需求功率。
[0015]可选地，所述获取所述认知用户的效用值满足预设效用值时的功率需求函数，包括：
[0016]获取所述认知用户的能量使用效率，建立包含有第一变量和第二变量的效用函数；其中，所述第一变量表示所述认知用户的发射功率，所述第二变量表示所述主用户出租单位发射功率所对应的单位价格；
[0017]根据所述效用函数，获得所述效用函数满足预设效用值时的功率需求函数。
[0018]可选地，所述确定所述目标主用户的目标利润函数，包括：
[0019]基于第一预设价格权重和所述目标主用户所提供本地服务的数量，确定所述目标主用户的第一收入函数；其中，所述第一收入函数表示所述目标主用户向所述目标主用户对应接收机提供本地服务时所收取的费用；
[0020]基于所述第一变量和所述第二变量，确定所述认知用户提供给所述目标主用户的第二收入函数；其中，所述第二收入函数表示所述目标主用户出售空闲频谱给所述认知用户时所收取的费用；
[0021]基于第二预设价格权重、所述目标主用户所提供本地服务的数量、所述目标主用户对应接收机的功率门限值、所述目标主用户提供的发射功率和信道通信质量，建立所述目标主用户关于所述第一变量的成本函数；
[0022]根据所述第一收入函数、所述第二收入函数和所述成本函数，得到所述目标主用户的初始利润函数；其中，所述初始利润函数包含有所述第一变量和所述第二变量；
[0023]在所述初始利润函数中的第一变量被设置为所述认知用户的效用值满足预设效用值时的功率需求函数时，得到所述目标主用户的目标利润函数。
[0024]可选地，所述方法还包括：
[0025]在所述多个主用户的价格博弈过程中，通过区块链获取各个主用户提交上链的交易信息。
[0026]可选地，所述根据所述认知用户的需求功率以及所述目标主用户提供的目标价格，为所述认知用户分配频谱，包括：
[0027]将所述目标主用户提供的目标价格发送给所述认知用户；
[0028]获取所述认知用户向所述目标主用户购买的空闲频谱，并将所述空闲频谱分配给所述认知用户；其中，所述空闲频谱是由所述认知用户根据所述认知用户的需求功率以及挖矿收益向所述目标主用户购买得到的。
[0029]可选地，所述认知用户的挖矿收益与所述认知用户的挖矿时间和更新的区块链数量有关。
[0030]第二方面，本申请实施例提供了一种频谱分配装置，应用于存在主用户和认知用户的认知无线电系统，所述频谱分配装置包括获取单元、博弈单元和分配单元；其中，
[0031]所述获取单元，配置为获取所述认知用户采集的能量；
[0032]所述博弈单元，配置为利用多个主用户参与的博弈模型进行价格博弈，确定目标主用户的利润值满足预设利润值时所述目标主用户提供的目标价格以及所述认知用户的效用值满足预设效用值时所述认知用户的需求功率，且所述需求功率的大小还与所述认知
用户采集的能量有关；
[0033]所述分配单元，配置为根据所述认知用户的需求功率以及所述目标主用户提供的目标价格，为所述认知用户分配频谱。
[0034]第三方面，本申请实施例提供了一种设备，应用于存在主用户和认知用户的认知无线电系统，该设备包括存储器和处理器；其中，
[0035]所述存储器，用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序；
[0036]所述处理器，用于在运行所述计算机程序时，执行如第一方面所述的方法。
[0037]第四方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质存储有频谱分配程序，所述频谱分配程序被至少一个处理器执行时实现如第一方面所述的方法。
[0038]第五方面，本申请实施例提供了一种认知无线电系统，该认知无线电系统至少包括如第二方面所述的频谱分配装置。
[0039]本申请实施例所提供的一种频谱分配方法、装置、设备、存储介质和系统，应用于存在主用户和认知用户的认知无线电系统，通过获取所述认知用户采集的能量；利用多个主用户参与的博弈模型进行价格博弈，确定目标主用户的利润值满足预设利润值时所述目标主用户提供的目标价格以及所述认知用户的效用值满足预设效用值时所述认知用户的需求功率，且所述需求功率的大小还与所述认知用户采集的能量有关本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种频谱分配方法，其特征在于，应用于存在主用户和认知用户的认知无线电系统，所述方法包括：获取所述认知用户采集的能量；利用多个主用户参与的博弈模型进行价格博弈，确定目标主用户的利润值满足预设利润值时所述目标主用户提供的目标价格以及所述认知用户的效用值满足预设效用值时所述认知用户的需求功率，且所述需求功率的大小还与所述认知用户采集的能量有关；根据所述认知用户的需求功率以及所述目标主用户提供的目标价格，为所述认知用户分配频谱。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用多个主用户参与的博弈模型进行价格博弈，确定目标主用户的利润值满足预设利润值时所述目标主用户提供的目标价格以及所述认知用户的效用值满足预设效用值时所述认知用户的需求功率，包括：确定所述目标主用户的目标利润函数；其中，所述目标利润函数是用于确定所述目标主用户的利润值满足预设利润值时所提供的目标价格；在所述多个主用户的价格博弈过程中，根据各个主用户的交易信息确定所述目标利润函数满足预设利润值时所述目标主用户提供的目标价格；获取所述认知用户的效用值满足预设效用值时的功率需求函数，根据所述目标主用户提供的目标价格以及所述功率需求函数，计算所述认知用户的需求功率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述认知用户的效用值满足预设效用值时的功率需求函数，包括：获取所述认知用户的能量使用效率，建立包含有第一变量和第二变量的效用函数；其中，所述第一变量表示所述认知用户的发射功率，所述第二变量表示所述主用户出租单位发射功率所对应的单位价格；根据所述效用函数，获得所述效用函数满足预设效用值时的功率需求函数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标主用户的目标利润函数，包括：基于第一预设价格权重和所述目标主用户所提供本地服务的数量，确定所述目标主用户的第一收入函数；其中，所述第一收入函数表示所述目标主用户向所述目标主用户对应接收机提供本地服务时所收取的费用；基于所述第一变量和所述第二变量，确定所述认知用户提供给所述目标主用户的第二收入函数；其中，所述第二收入函数表示所述目标主用户出售空闲频谱给所述认知用户时所收取的费用；基于第二预设价格权重、所述目标主用户所提供本地服务的数量、所述目标主用户对应接收机的功率门限值、所述目标主用户提供的发射功率和信道通信质量，建立所述目标主...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈冬冬，
申请(专利权)人：中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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