1.一种基于STACKELBERG博弈的D2D通信资源复用方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.基站基于频谱资源中各信道的最大复用次数和当前被使用次数,确定频谱资源中各信道的初始定价;
其中,基站对于蜂窝资源的定价为θk,其中θk=Pk+Qk;
为信道k的基础定价; 为基站对于资源块的加价;nk为信道k的最大复用次数;Qk为信道k的加价, 为信道k的当前被使用次数;a,b,c均为常数;
S2.D2D对基于所述频谱资源中各信道的初始定价和自身的吞吐量需求,通过遗传算法,得到所述D2D对最大效用时复用的信道,并向基站支付与所述信道初始定价对应的费用;
其中,D2D对作为跟随者,在每一轮博弈过程中,都是根据基站制定的频谱资源的价格去选择自己想要去复用的频谱,最大化自己的效用函数:即D2D用户的吞吐量减去D2D用户购买频谱
资源的费用;β为归一化因子;xk,j为D2D对用户j对于信道k的选择策略,若D2D用户j复用信道k,则xk,j=1;若D2D用户j不复用信道k,则xk,j=0;Ck,j为D2D对j在信道k上的吞吐量,为信道k被D2D对复用的次数;
S3.基站收到D2D对支付的费用后,将所述信道分配给对应的D2D对进行通信传输,统计频谱资源中各信道分配后被使用次数、所述D2D对的吞吐量和蜂窝用户的吞吐量;并基于所述D2D对支付的费用、所述D2D对的吞吐量、蜂窝用户的吞吐量和各信道的带宽和,得到所述基站自身效用;
其中,基站作为领导者,希望最大化自己的效用函数:
即频谱效率与向D2D用户收取的费
用之和;频谱效率指的是蜂窝用户和D2D用户的吞吐量之和除以K个信道的总带宽,向D2D用户收取的费用指的是信道k的单价和信道k真正被使用次数的乘积;
其中,α为归一化因子,xk,j为D2D对用户j对于信道k的选择策略,Ck,i为蜂窝用户i在信道k上的吞吐量,Bk信道k的带宽,θk为频谱资源中信道k的初始定价, 为信道k被D2D对复用的次数;
S4.利用所述分配后被使用次数更新当前被使用次数,重复S2和S3,直至所述基站自身效用呈现下降趋势。
2.一种基于STACKELBERG博弈的D2D通信资源复用系统,其特征在于,包括:第一计算模块,用于基站基于频谱资源中各信道的最大复用次数和当前被使用次数,确定频谱资源中各信道的初始定价;
其中,基站对于蜂窝资源的定价为θk,其中θk=Pk+Qk;
为信道k的基础定价; 为基站对于资源块的加价;nk为信道k的最大复用次数;Qk为信道k的加价, 为信道k的当前被使用次数;a,b,c均为常数;
第二计算模块,D2D对基于所述频谱资源中各信道的初始定价和自身的吞吐量需求,通过遗传算法,得到所述D2D对最大效用时复用的信道,并向基站支付与所述信道初始定价对应的费用;
其中,D2D对作为跟随者,在每一轮博弈过程中,都是根据基站制定的频谱资源的价格去选择自己想要去复用的频谱,最大化自己的效用函数:即D2D用户的吞吐量减去D2D用户购买频谱
资源的费用;β为归一化因子;xk,j为D2D对用户j对于信道k的选择策略,若D2D用户j复用信道k,则xk,j=1;若D2D用户j不复用信道k,则xk,j=0;Ck,j为D2D对j在信道k上的吞吐量,为信道k被D2D对复用的次数;
第三计算模块,用于基站收到D2D对支付的费用后,将所述信道分配给对应的D2D对进行通信传输,统计频谱资源中各信道分配后被使用次数、所述D2D对的吞吐量和蜂窝用户的吞吐量;并基于所述D2D对支付的费用、所述D2D对的吞吐量、蜂窝用户的吞吐量和各信道的带宽和,得到所述基站自身效用;
其中,基站作为领导者,希望最大化自己的效用函数:
即频谱效率与向D2D用户收取的费
用之和;频谱效率指的是蜂窝用户和D2D用户的吞吐量之和除以K个信道的总带宽,向D2D用户收取的费用指的是信道k的单价和信道k真正被使用次数的乘积;
其中,α为归一化因子,xk,j为D2D对用户j对于信道k的选择策略,Ck,i为蜂窝用户i在信道k上的吞吐量,Bk信道k的带宽,θk为频谱资源中信道k的初始定价, 为信道k被D2D对复用的次数;
第四计算模块,用于利用所述分配后被使用次数更新当前被使用次数,重复S2和S3,直至所述基站自身效用呈现下降趋势。
3.一种电子终端,其特征在于,包括:
存储器,所述存储器用于存储计算机程序;
处理器,所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序,以使电子终端执行权利要求1的一种基于STACKELBERG博弈的D2D通信资源复用方法。
4.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,其特征在于:该程序被处理器执行时实现权利要求1的一种基于STACKELBERG博弈的D2D通信资源复用方法。