[发明专利]一种D2D触觉通信中联合频谱接入和功率控制方法

权利要求书

1.一种D2D触觉通信中联合频谱接入和功率控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：对于本地触觉通信场景，控制端与操作端直接通过D2D方式进行通信，控制端与操作端就构成了一个D2D对，其中，控制端为源端，操作端为目的端；假设蜂窝小区中共存在N个D2D对和K个正交的资源块，其中NK，分别用和表示；其中，D2D对n的源端和目的端分别用e_n和r_n表示，所有源端和目的端分别构成ε＝{e₁,...,e_n,...,e_N}和每个D2D对按照基于竞争的频谱接入机制随机接入一个资源块；

步骤二：计算竞争接入机制下D2D前向链路的误包率，即目的端r_n处的误包率所述前向链路为源端到目的端；根据有限块长度下短数据包公式，误包率取决于目的端r_n处的接收信噪比计算竞争接入机制下目的端r_n处的接收信噪比

步骤三：计算竞争接入机制下D2D反向链路的误包率，即源端e_n处的误包率所述反向链路为目的端到源端；根据有限块长度下短数据包公式，误包率取决于源端e_n处的接收信噪比计算竞争接入机制下源端e_n处的接收信噪比

步骤四：计算D2D触觉通信闭合环路的误包率，根据步骤二和步骤三，D2D触觉通信闭合环路的成功传输概率为

因此，闭合环路的误包率近似为

步骤五：建立优化问题，网络中N个D2D对的总的误包率为

基于此，在竞争接入机制下，功率控制的优化目标为最小化系统的总误包率，即

s.t.

其中，P＝(p₁,...,p_n,...,p_N)为N个D2D对发射功率向量，由源端和目的端发射功率组成，S为源端和目的端可采取的最大发射功率等级，ε_th为每个D2D对的闭合环路误包率阈值；

步骤六：将优化问题建模为博弈，建立博弈模型为其中为博弈参与者的集合，为策略空间，为博弈参与者n的策略集，u_n(p_n,p_-n)表示博弈参与者n的效用函数，其中，p_n为博弈参与者n的发射功率，p_-n为除博弈参与者n以外，其他博弈参与者的发射功率，所提出的功率控制博弈建模为

步骤七：求解博弈纳什均衡，采用同步对数线性学习算法，在没有信息交互和协调机制的前提下，收敛到最优纳什均衡解，即最小化竞争接入机制下所有D2D对的误包率之和。

2.根据权利要求1所述的D2D触觉通信中联合频谱接入和功率控制方法，其特征在于，D2D的源端和目的端的传输在时间上是同步的。

3.根据权利要求1所述的D2D触觉通信中联合频谱接入和功率控制方法，其特征在于，上述步骤二中目的端误包率与目的端r_n处的接收信噪比的关系为：

其中，为高斯Q函数，t为积分变量，dt为t的一阶求导，L为数据包长度，η为传输的信息比特数，且