一種合作聯盟中的功率優化方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及無線通信物理層領域，尤其涉及一種合作聯盟中的功率優化方法。
【背景技術】
[0002] 無線通信的開放性使網絡中的節點很容易被攻擊和竊聽，從而產生安全性問題。 協作通信利用協作節點的轉發成為可實際應用的物理層安全技術。在無線網絡中，由于每 個聯盟可以通過增大功率來提高傳輸距離和數據速率，但帶來的問題是增大聯盟的功率消 耗和對其它聯盟的干擾，而且也增大了被竊聽的安全性風險。
[0003] 當前針對協作通信聯盟研宄只是考慮到聯盟內達到安全性能最優的資源分配，并 沒有從全局考慮聯盟之間存在的競爭和干擾問題，目前尚未見通過有效的算法充分考慮聯 盟間的競爭干擾問題，降低整體的功率消耗，并提高聯盟的收益。
【發明內容】
[0004] 本發明提供了一種合作聯盟中的功率優化方法，本發明針對聯盟之間存在的干擾 和競爭問題，提出聯盟功率的優化方法并進行了聯盟內節點的最優功率分配，有效利用了 系統資源，詳見下文描述：
[0005] 一種合作聯盟中的功率優化方法，所述功率優化方法包括以下步驟：
[0006] 基于聯盟博弈理論，通過分布式中繼選擇方案選擇中繼節點形成聯盟使聯盟的安 全性最大；
[0007] 將每個聯盟視為一個超節點，各個聯盟之間基于非合作博弈模型，優化每個聯盟 的傳輸功率；
[0008] 根據最優聯盟功率對聯盟內所有節點重新進行功率分配，聯盟內節點根據優化后 所分配的功率進行傳輸。
[0009] 所述優化每個聯盟的傳輸功率具體為：
[0010]
【主權項】
1. 一種合作聯盟中的功率優化方法，其特征在于，所述功率優化方法包括以下步驟： 基于聯盟博弈理論，通過分布式中繼選擇方案選擇中繼節點形成聯盟使聯盟的安全性 最大； 將每個聯盟視為一個超節點，各個聯盟之間基于非合作博弈模型，優化每個聯盟的傳 輸功率； 根據最優聯盟功率對聯盟內所有節點重新進行功率分配，聯盟內節點根據優化后所分 配的功率進行傳輸。
2. 根據權利要求1所述的一種合作聯盟中的功率優化方法，其特征在于，所述優化每 個聯盟的傳輸功率具體為：
其中，Lp為數據包的比特數；Pniin4為超節點Ii的最小功率； 〇2為加性高斯白噪聲的 功率;M為聯盟個數；Q為處理增益；巧^為等價信道增益。
3. 根據權利要求1所述的一種合作聯盟中的功率優化方法，其特征在于，所述根據最 優聯盟功率對聯盟內所有節點重新進行功率分配，聯盟內節點根據優化后所分配的功率進 行傳輸具體為： 1) 每個超節點ξ i的初始功率設置為; 2) 在更新過程中，每個超節點假設其它超節點的功率為常數，調整自身的功率； 3. t = t+Ι，重復第2)步直到獲得均衡功率; 4) 獲得超節點均衡功率后，聯盟Si所有成員的最優功率Pj按照該超節點 至目的節點的
信道增益Hi分配如下：
【專利摘要】本發明公開了一種合作聯盟中的功率優化方法，涉及無線通信物理層領域，所述功率優化方法包括以下步驟：基于聯盟博弈理論，通過分布式中繼選擇方案選擇中繼節點形成聯盟使聯盟的安全性最大；將每個聯盟視為一個超節點，各個聯盟之間基于非合作博弈模型，優化每個聯盟的傳輸功率；根據最優聯盟功率對聯盟內所有節點重新進行功率分配，聯盟內節點根據優化后所分配的功率進行傳輸。本方法保障物理層安全性能最優的同時，優化了聯盟內的資源配置，節省了系統的功率開銷。
【IPC分類】H04W52-34
【公開號】CN104540211
【申請號】CN201510036134
【發明人】付曉梅, 姚曉明, 宗群
【申請人】天津大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月23日