一种合作联盟中的功率优化方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信物理层领域，尤其涉及一种合作联盟中的功率优化方法。
【背景技术】
[0002] 无线通信的开放性使网络中的节点很容易被攻击和窃听，从而产生安全性问题。 协作通信利用协作节点的转发成为可实际应用的物理层安全技术。在无线网络中，由于每 个联盟可以通过增大功率来提高传输距离和数据速率，但带来的问题是增大联盟的功率消 耗和对其它联盟的干扰，而且也增大了被窃听的安全性风险。
[0003] 当前针对协作通信联盟研宄只是考虑到联盟内达到安全性能最优的资源分配，并 没有从全局考虑联盟之间存在的竞争和干扰问题，目前尚未见通过有效的算法充分考虑联 盟间的竞争干扰问题，降低整体的功率消耗，并提高联盟的收益。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种合作联盟中的功率优化方法，本发明针对联盟之间存在的干扰 和竞争问题，提出联盟功率的优化方法并进行了联盟内节点的最优功率分配，有效利用了 系统资源，详见下文描述：
[0005] 一种合作联盟中的功率优化方法，所述功率优化方法包括以下步骤：
[0006] 基于联盟博弈理论，通过分布式中继选择方案选择中继节点形成联盟使联盟的安 全性最大；
[0007] 将每个联盟视为一个超节点，各个联盟之间基于非合作博弈模型，优化每个联盟 的传输功率；
[0008] 根据最优联盟功率对联盟内所有节点重新进行功率分配，联盟内节点根据优化后 所分配的功率进行传输。
[0009] 所述优化每个联盟的传输功率具体为：
[0010]
【主权项】
1. 一种合作联盟中的功率优化方法，其特征在于，所述功率优化方法包括以下步骤： 基于联盟博弈理论，通过分布式中继选择方案选择中继节点形成联盟使联盟的安全性 最大； 将每个联盟视为一个超节点，各个联盟之间基于非合作博弈模型，优化每个联盟的传 输功率； 根据最优联盟功率对联盟内所有节点重新进行功率分配，联盟内节点根据优化后所分 配的功率进行传输。
2. 根据权利要求1所述的一种合作联盟中的功率优化方法，其特征在于，所述优化每 个联盟的传输功率具体为：
其中，Lp为数据包的比特数；Pniin4为超节点Ii的最小功率； 〇2为加性高斯白噪声的 功率;M为联盟个数；Q为处理增益；巧^为等价信道增益。
3. 根据权利要求1所述的一种合作联盟中的功率优化方法，其特征在于，所述根据最 优联盟功率对联盟内所有节点重新进行功率分配，联盟内节点根据优化后所分配的功率进 行传输具体为： 1) 每个超节点ξ i的初始功率设置为; 2) 在更新过程中，每个超节点假设其它超节点的功率为常数，调整自身的功率； 3. t = t+Ι，重复第2)步直到获得均衡功率; 4) 获得超节点均衡功率后，联盟Si所有成员的最优功率Pj按照该超节点 至目的节点的
信道增益Hi分配如下：
【专利摘要】本发明公开了一种合作联盟中的功率优化方法，涉及无线通信物理层领域，所述功率优化方法包括以下步骤：基于联盟博弈理论，通过分布式中继选择方案选择中继节点形成联盟使联盟的安全性最大；将每个联盟视为一个超节点，各个联盟之间基于非合作博弈模型，优化每个联盟的传输功率；根据最优联盟功率对联盟内所有节点重新进行功率分配，联盟内节点根据优化后所分配的功率进行传输。本方法保障物理层安全性能最优的同时，优化了联盟内的资源配置，节省了系统的功率开销。
【IPC分类】H04W52-34
【公开号】CN104540211
【申请号】CN201510036134
【发明人】付晓梅, 姚晓明, 宗群
【申请人】天津大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月23日