[发明专利]一种智能电网中基于博弈论的中继选择和功率分配方法

摘要

本发明公开了一种智能电网中基于博弈论的中继选择和功率分配方法，适用于中继网络系统，所述系统包括源节点、目的节点以及中继节点，在每个中继报价的条件下，用户建模为买者以最大效用为准则选择最优中继和最佳购买功率，中继建模为卖者由智能电网提供不同的成本价格确定出售价格策略获得最大利润，在不断博弈迭代之后最终用户对中继的选择、最优功率分配以及中继的报价不再发生变化即达到了纳什均衡点。本发明能够兼顾用户和中继节点的利益的同时有效提高传输速率，计算量较少而且收敛速度快。

主权项

一种智能电网中基于博弈论的中继选择和功率分配方法，适用于半双工中继网络系统，包括一个源节点S、一个目的节点D以及K个中继节点，其特征在于，包括如下步骤：S1用户在每个数据块传输之前，用户可选择中继协作模式，具体为：用户根据自身效用函数从K个中继节点中选择最合适的中继来建立协作通信链路。每个中继节点的报价为ηk(t)，所有中继构成报价集合为Ψ(t)＝{η1(t),η2(t),…ηK(t)}；S2用户对每个中继节点k的效用函数为US,k(ηk(t))，在得知每个中继报价集合Ψ(t)的条件下，用户对每个中继节点选择最优购买功率pk来使得自身的效用函数达到最大值为用户对K个中继节点组成的效用函数最大值集合用户再从集合Θ(Ψ(t))选取最大值，其对应的中继节点为最优中继节点k*＝argmax(Θ(Ψ(t)))；S3最优中继k*的利润函数若被选中继k*能通过降价出售更多功率来获得更多利润，则更新报价集合Ψ(t)＝{η1(t),η2(t),…ηK(t)}，若不降价则报价集合Ψ(t)不变；其他没有被用户选择的中继将进行通过降价来吸引用户，即η(t+1)＝max(ηmin,η(t)‑Δη)，然后得到新的报价集合为Ψ(t+1)＝{η1(t+1),η2(t+1),…ηK(t+1)}，如果Ψ(t)＝Ψ(t+1)则说明中继不再修改报价，用户和中继的策略不再发生变化即达到纳什均衡点，否则返回到S1中。