一种基于拍卖机制的战场无线频谱资源分配方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109756981A(43)申请公布日2019.05.14(21)申请号201910057382.4(22)申请日2019.01.22(71)申请人北京电子工程总体研究所地址100854北京市海淀区永定路52号(72)发明人杨青蒙石官权晓岚房宵(74)专利代理机构北京正理专利代理有限公司11257代理人付生辉(51)Int.Cl.H04W72/04(2009.01)H04W16/14(2009.01)H04B17/382(2015.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种基于拍卖机制的战场无线频谱资源分配方法和系统(57)摘要本申请提供了一种基于拍卖机制的战场无线频谱资源分配方法和系统，其中，该方法的步骤包括：将战场内授权的空/频资源按不同无线通信设备频点分为若干频段；战场中的管理者和用户利用由用户价值函数和管理者成本函数构建的用户收益公式和管理者收益公式，根据网络内公告的单位空/频资源价格进行决策；每个管理者根据当前的空/频资源供需块结果调节价格因子，若某一轮中，所有管理者的空/频资源块价格都没有变化时，输出空/频资源分配结果。本申请所述技术方案能够在大规模战场环境中，对有限的空/频资源进行合理地规划，以提高频谱利用率；同时，避免在武器装备作战使用过程中，特别是战区联合作战情况下存在大量的空/频资源冲突问题。CN109756981ACN109756981A权利要求书1/2页1.一种基于拍卖机制的战场无线频谱资源分配方法，其特征在于，该方法的步骤包括：将战场内授权的空/频资源按不同无线通信设备频点分为若干频段；战场中的管理者和用户利用由管理者成本函数和用户价值函数构建的管理者收益公式和用户收益公式，根据网络内公告的单位空/频资源价格进行决策；每个管理者根据当前的空/频资源供需块结果调节价格因子，若某一轮中，所有管理者的空/频资源块价格都没有变化时，输出空/频资源分配结果。2.根据权利要求1所述的战场无线频谱资源分配方法，其特征在于，所述战场中的用户为战场中需要进行无线数据传输业务的终端；所述战场中的管理者为用户需要接入的通信节点。3.根据权利要求1所述的战场无线频谱资源分配方法，其特征在于，所述用户的价值函数为：其中αN＞...＞αn＞...＞α1＞β为常数。当时，在任意一点上均有即优先满足重要等级高业务的QoS需求。当高重要等级业务的QoS需求满足后，其资源块对应的价值函数降低，即此时优先考虑其他QoS未满足需求的业务；表示从Mj获得的空/频资源块数；θn表示第n类业务所需的最小空/频资源块数量；所述管理者成本函数包括：其中，γ为常数。4.根据权利要求3所述的战场无线频谱资源分配方法，其特征在于，所述管理者的收益公式为：所述用户的收益公式为：其中gj表示管理者Mj本轮资源块的价格。5.根据权利要求4所述的战场无线频谱资源分配方法，其特征在于，所述每个管理者根据当前的空/频资源供需块结果调节价格因子的步骤包括：当空/频资源供不应求时，则将价格gj提升其中，α为一个正常数，用于调节算法的收敛速度。6.一种基于拍卖机制的战场无线频谱资源分配系统，其特征在于，该系统包括：划分单元，将战场内授权的空/频资源按不同无线通信设备频点分为若干频段；决策单元，战场中的管理者和用户利用由管理者成本函数和用户价值函数构建的管理者收益公式和用户收益公式，根据网络内公告的单位空/频资源价格进行决策；分配单元，每个管理者根据当前的空/频资源供需块结果调节价格因子，若某一轮中，所有管理者的空/频资源块价格都没有变化时，输出空/频资源分配结果。7.根据权利要求6所述的战场无线频谱资源分配系统，其特征在于，所述战场中的用户2CN109756981A权利要求书2/2页为战场中需要进行无线数据传输业务的终端；所述战场中的管理者为用户需要接入的通信节点。8.根据权利要求6所述的战场无线频谱资源分配系统，其特征在于，所述用户的价值函数为：其中，αN＞...＞αn＞...＞α1＞β为常数；当时，在任意一点上均有即优先满足重要等级高业务的QoS需求；表示从Mj获得的空/频资源块数；θn表示第n类业务所需的最小空/频资源块数量；所述管理者成本函数包括：其中，γ为常数。9.根据权利要求7所述的战场无线频谱资源分配系统，其特征在于，所述决策单元包括：第一收益计算模块，根据收益计算公式计算管理者Mj在本轮的收益，其中gj表示管理者Mj本轮资源块的价格，为管理者Mj的成本函数；第二收益计算模块，根据收益计算公式计算用户第n级业务在本轮接入管理者Mj的收益。10.根据权利要求6所述的战场无线频谱资源分配系统，其特征在于，所述每个管理者根据当前的空/频资源供需块结果调节价格因子的步骤包括：