申请/专利权人：西北工业大学

申请日：2020-07-08

公开（公告）日：2022-09-02

公开（公告）号：CN111935798B

主分类号：H04W40/22

分类号：H04W40/22;H04W40/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.09.02#授权;2020.12.01#实质审查的生效;2020.11.13#公开

摘要：本发明提供了一种基于最大权匹配的公平匹配方法，将多用户对与多中继的匹配问题抽象为二部图问题，将系统优化问题建模为带权二部图，进而寻找最大权完备匹配，定义权重及系统平均安全速率，将基于最大权匹配的公平匹配算法，抽象成线性约束整数规划问题，利用KM算法，求部集U的最大权匹配，得到用户对‑中继的最大权匹配的匹配结果。本发明将系统平均安全速率作为权重来评估系统性能，更具有说服力；其次，兼顾了最大系统平均安全速率和用户有关安全速率的最低质量要求，即保证用户之间公平性的前提下，使得平均安全速率达到最大，更具有实际意义。

主权项：1.一种基于最大权匹配的公平匹配方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一：将多用户对与多中继的匹配问题抽象为二部图问题，将系统优化问题建模为带权二部图GU，R，W，进而寻找部集U的最大权完备匹配Mopt；Mopt为一个K×N的01矩阵，即矩阵Mopt的每一个元素都为1或者0；如果Moptk，n＝1，表示用户对k和中继节点n配对成功，用户对k通过中继节点n进行通信；其中，U表示用户对顶点部集，含有顶点个数为K；R表示中继顶点部集，含有顶点个数为N；W＝{wkn|k＝1，2，...，K；n＝1，2，…，N}表示边集，wkn为第k个用户对和第n个中继之间边的权重；步骤二：设计权重以表征系统的性能，第k个用户对和第n个中继Rn之间边的权重wkn定义为用户对Sk和Dk借助中继Rn双向通信对应的可达安全速率即步骤三：系统平均安全速率定义为以评估系统性能；步骤四：假设所有用户对对安全速率的最低要求相同，基于最大权匹配的公平匹配算法，抽象成如下线性约束整数规划问题： wkn≥Rthmkn＝0or1，k＝1，2，…，K，n＝1，2，…，N其中，Rth是用户对所需的最低安全速率；步骤五：利用下式更新边集W： 其中设置便于进行解的可行性判断；并利用KM算法，求部集U的最大权匹配，得到用户对-中继的最大权匹配的匹配结果；若R＞0，则表明匹配结果是可行的；否则，则表示匹配失败；步骤5中进行匹配的步骤如下：步骤1：根据计算权重用户对k和中继n之间的权重wkn，并构建权重二部图GU，R，W，转入步骤2；步骤2：初始化用户对k的顶标中继n的顶标rn＝0和最大权完备矩阵Mopt＝0，待配对用户对序号k0＝1，配对过程中访问的用户对集合K，访问的中继集合N，定义更新备用矩阵M′optk，n，正在配对的用户对为km，进入步骤3；步骤3：如果k0＞K，进入步骤8；否则令km＝k0，M′opt＝Mopt，K＝Θ，N＝Θ进入步骤4；步骤4：若存在中继满足令M′optkm，n0＝1并进入步骤5，否则进入步骤7；步骤5：如果对于满足Moptk，n0＝0，表示用户对km和中继n0匹配成功，同时k0＝k0+1，Mopt＝M′opt并进入步骤3；否则进入步骤6；步骤6：选择与km共同选择中继n0的用户对k′，将km与k′纳入集合K中，将n0纳入集合N中，令km＝k′并转入步骤4；步骤7：寻找出集合K中的用户对在匹配过程中产生的最小差值Δd，其中集合K中元素的顶标值减小Δd，集合N中元素的顶标值增加Δd，进入步骤3；步骤8：根据目标函数计算系统平均安全速率，并进行解的可行性验证。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北工业大学 一种基于最大权匹配的公平匹配方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD