[发明专利]一种基于博弈论的蜂窝异构网络资源分配方法

权利要求书

1.一种基于博弈论的蜂窝异构网络资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，通过集中式算法，求出一种最优资源分配，得到宏基站和能源供应商的最优均衡存储因子z_c，带宽和发射功率的最优单位价格总和U_c；

第二步，在分布式算法下，建立带宽和发射功率关于单位价格的关系函数；

第三步，考虑纳什均衡条件，建立宏基站和能源供应商的效用函数，求出带宽和发射功率的最优均衡单位价格u_i(z)；

第四步，采用逆向归纳法，证明集中式算法求得的z_c就是分布式算法在纳什均衡条件下的帕累托最优解；

第五步，根据最优存储因子z_c和最优单位价格u_i(z)求得微基站的最优收益。

2.根据权利要求1所述的基于博弈论的蜂窝异构网络资源分配方法，其特征在于所述集中式算法包含以下步骤：

第一步，在均衡条件下，系统遵循相同的事件序列，所以宏基站和能源供应商提供的单位带宽和发射功率的数量相同(q＝q₁＝q₂)，即存储因子相同(z＝z₁＝z₂)；

第二步，考虑需求函数为关于单位价格总和U的随机分布，即D(U)＝y(U)ε，ε是一个随机因子，C为宏基站和能源供应商的单位价格总和，c_n为微基站的单位固有成本，建立整个异构网络的效用函数П_c(U，q)＝UE[min{q，y(U)ε}]-(C+c_n)q；

第三步，通过求导得到宏基站和能源供应商的最优均衡存储因子z_c，带宽和发射功率的最优单位价格总和U_c；

第四步，求出在集中式算法下异构网络最优效用。

3.根据权利要求1所述的基于博弈论的蜂窝异构网络资源分配方法，其特征在于，计算带宽和发射功率关于单位价格的关系函数为：

U-i=Σj=1kuj-ui=U-ui.]]>

4.根据权利要求1所述的基于博弈论的蜂窝异构网络资源分配方法，其特征在于，宏基站和能源供应商的效用函数为：

Π_i(u_i|U_-i，z)＝(1-r)u_iy(u_i+U_-i)E[min{z，ε}]-c_izy(u_i+U_-i)

＝y(u_i+U_-i){(1-r)u_i[z-Λ(z)]-c_iz}

u_i为带宽w或发射功率p_n的单位价格，k＝2为带宽和发射功率的单位价格总和，考虑实际情况下，由于路径损耗、传输距离的不同，每个微基站的所要支付的回传带宽的单位价格会有一定的波动，定义r(0≤r≤1)为价格因子，由于用户的需求不确定，但是会收到U的影响，定义D(U)为需求函数，且D(U)＝y(U)ε，y(U)是关于U的一个确定的递减函数，ε是一个随机因子，其累积分布函数为F(·)，概率分布函数为f(·)，均值为μ，宏基站和能源供应商存储单位数量的固有成本为c_i，单位成本总和为k＝2，而微基站为单个用户提供服务的固有成本为c_n。