[发明专利]一种双层异构网中毫微微蜂窝基站的可变步长步进式频谱拍卖方法

摘要

本发明公开了一种双层异构网中毫微微蜂窝基站的可变步长步进式频谱拍卖方法，其特征是，包括如下步骤1）建立频谱拍卖模型；2）部署毫微微基站、构造双层异构网络；3）授权用户将m个空闲频带交给中央处理器叫价拍卖；4）开始检测轮拍卖；5）中央处理器设置步长；6）开始真实拍卖轮；7）毫微微基站对拍卖者的叫价做评估；8）中央处理器统计发出竞标请求的毫微微基站的数量n；9）中央处理器判断毫微微基站对于空闲频带的需求是否过剩。这种方法可变步长步进式拍卖具有更高的拍卖效率，同时进一步提高授权用户的收益，实现频谱资源的有效共享和动态管理，从根本上解决频谱效率低下的问题。

主权项

一种双层异构网中毫微微蜂窝基站的可变步长步进式频谱拍卖方法，其特征是，包括如下步骤：1)建立频谱拍卖模型：所述频谱拍卖模型是基于双层异构网的系统模型,卖方为拥有多个互不重叠且不可再分的空闲频带的多个授权用户，且这些频带的性质即带宽、调制方式是完全相同的，卖方将他们的空闲频带交给拍卖者中央处理器放到次级市场的频谱池中叫价拍卖，买方为通过对卖房叫价进行竞标获得空闲授权频谱并作为无线链路为非授权用户提供通信服务的毫微微基站，每个毫微微基站只关心有没有获得频谱池中的频谱而不会关心获得的是哪一段频谱，同时每个毫微微基站在一个拍卖周期内只需使用一个空闲频带；2)部署毫微微基站、构造双层异构网络：在部署有毫微微基站的双层异构网中，假设存在多个授权用户拥有m个空闲的授权频带集合，记为M＝{1，2，…，m}，对于卖家授权用户，定义信道底价，该底价主要包含授权系统购买频谱时的花费和毫微微基站对授权用户的潜在干扰，是卖家对信道i的保留价格，记为vi，i∈M，此底价设为授权系统受到来自毫微微基站的跨层干扰；同时在此双层异构网中存在n个毫微微基站作为买方集合，记为N＝{1，2，…，n}，对于买家毫微微基站，定义信道估价为无线链路使用此信道时获得的收益，与信道容量和信号质量SINR有关，拍卖模型主要服务于室内的数据传输，对于传输速率和吞吐量有所要求，故可将信道估价设为信道容量的函数，记毫微微基站j对空闲频带i的估价为cji，j∈N，i∈M；3)授权用户将m个空闲频带交给中央处理器叫价拍卖；4)开始检测轮拍卖：中央处理器充当拍卖者进行多次轮询，每轮轮询又分为两个子过程，即叫价和竞标，首先，拍卖者为m个空闲频谱进行叫价，而后，毫微微基站根据自身得到空闲授权频带后的效用估价决定参不参与竞标，若效用估价大于叫价则发出请求参与竞标，反之不参与竞标；拍卖开始时拍卖者将底价ps设为起拍价进行叫价，并且每轮轮询都以标准步长ε抬高价格。对于毫微微基站j，假设当拍卖者叫价小于其对信道效用估价时都不退出竞标，继续发出竞标请求，当着拍卖者以步长ε不断提高叫价时，毫微微基站的购买意愿将会随着叫价不断抬高而减少，即发出竞标请求的毫微微基站数量将不断减少，当最后一个毫微微基站不再发出竞标请求退出拍卖时，检测轮结束，同时拍卖者中央处理器分别记录下每个毫微微基站所能接受的最高叫价pj，j∈N，同时将其能接受的最高叫价近似等同于其对此空闲频带的效用，并成为真实拍卖轮中设置不同步长的依据。5)中央处理器设置步长：当第一轮检测轮结束时，拍卖者根据前一轮拍卖轮中测得的每个毫微微基站所得效用制定不同的步长，目的在于与每个毫微微基站所获得效用进行关联，即所的效用高的每次轮询抬高步长相应较大，反之步长较短，设毫微微基站j所能接受的最高叫价为pj，j∈N，可以得到一个宏小区内希望获得空闲频带的n个毫微微基站可接受的最高平均叫价为：而后拍卖者根据其所得效用为每个毫微微基站设置一个不一样的步长，对于毫微微基站j，设置步长εj：6)开始真实拍卖轮：中央处理器作为拍卖者开始第一轮叫价，其初始叫价ps为授权用户对于信道的估价vi；7)毫微微基站对拍卖者的叫价做评估：在当前叫价小于其获得空闲频带后的效用时，发出竞标请求，反之不发出竞标请求。8)中央处理器统计发出竞标请求的毫微微基站的数量n；9)中央处理器判断毫微微基站对于空闲频带的需求是否过剩：中央处理器对发出竞标请求的毫微微基站数n与频谱池中空闲频带数量m进行比较，若n＞m，拍卖者认为需求过剩，则进行下一轮叫价并且针对不同的毫微微基站都抬高一个不相同εj步长的价格，即对每个毫微微基站进行非等价叫价，重复步骤7；若n≤m，则拍卖者认为需求不足，达到稳定状态，在此情况下，授权系统空闲频带价格保持不变，拍卖结束，授权用户让出空闲频带。