[發(fā)明專利]一種針對(duì)異質(zhì)頻譜的真實(shí)性雙重拍賣方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410325198.0
• 申請(qǐng)日: 2014-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN104113882A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳艷姣;伍楷舜;張黔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州市香港科大霍英東研究院
• 主分類號(hào): H04W28/18
• 分類號(hào): H04W28/18;H04B17/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林;李志強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及針對(duì)異質(zhì)頻譜的真實(shí)性雙重拍賣方法。

背景技術(shù)

隨著通信技術(shù)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，?無(wú)線運(yùn)營(yíng)商對(duì)于頻譜資源的需求日益增長(zhǎng)。為此，各國(guó)相關(guān)政府職能部門都有計(jì)劃地開放更多的頻譜給無(wú)線運(yùn)營(yíng)商。比如，美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)（FCC）計(jì)劃收回現(xiàn)有頻譜占有者的執(zhí)照，重新向無(wú)線運(yùn)營(yíng)商拍賣頻譜。拍賣是實(shí)現(xiàn)頻譜高效利用的手段之一。通過拍賣競(jìng)價(jià)，頻譜資源可以被對(duì)該頻譜出價(jià)最高及最能實(shí)現(xiàn)該頻譜價(jià)值的無(wú)線運(yùn)營(yíng)商獲得。

現(xiàn)有的頻譜拍賣方法首先著眼于頻譜可以復(fù)用的特性。不同于其他商品，頻譜可以同時(shí)分配給多個(gè)非干擾的競(jìng)拍者。基于這一特性，現(xiàn)有的頻譜拍賣方法先將非干擾的競(jìng)拍者分組，然后將同一頻譜分配給組內(nèi)的所有競(jìng)拍者。這樣的頻譜拍賣方法包括正向拍賣（一個(gè)拍賣者多個(gè)競(jìng)拍者）和雙向拍賣（多個(gè)拍賣者，多個(gè)競(jìng)拍者，一個(gè)拍賣師）。在設(shè)計(jì)頻譜拍賣方法時(shí)，保證其真實(shí)性和個(gè)體合理性也是重要目標(biāo)。然而，現(xiàn)有的頻譜拍賣方法大多將頻譜看作同質(zhì)的商品，競(jìng)拍者對(duì)所有頻譜給出相同的出價(jià)，而拍賣師也按照同一個(gè)頻譜干擾圖將競(jìng)拍者分組。這樣的頻譜拍賣方法存在下述兩個(gè)缺陷：

首先，競(jìng)拍者不能表達(dá)其對(duì)不同頻譜不同估價(jià)的真實(shí)意愿。如果競(jìng)拍者按照其對(duì)所有頻譜的最低估價(jià)出價(jià)，那么該競(jìng)拍者對(duì)于高質(zhì)量頻譜的競(jìng)爭(zhēng)力會(huì)削弱；如果競(jìng)拍者按照其對(duì)所有頻譜的最高估價(jià)出價(jià)，那么該競(jìng)拍者可能會(huì)對(duì)低質(zhì)量的頻譜付出過高價(jià)碼。

其次，不同頻譜的中心頻率不同。在相同的傳輸距離和發(fā)射功率的前提下，不同頻譜的路徑損耗不同。因此，要達(dá)到相同的接收端信噪比（SNR）要求，不同頻譜的最大傳輸距離也不同。由于頻譜干擾圖是基于最大傳輸距離構(gòu)建的，不同頻譜的頻譜干擾圖也不同。如果按照最大傳輸距離最短的頻譜干擾圖尋找非干擾競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)組，那么該組競(jìng)拍者實(shí)際上在復(fù)用其他頻譜時(shí)會(huì)產(chǎn)生干擾；如果按照最大傳輸距離最長(zhǎng)的頻譜干擾圖尋找非干擾競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)組，那么實(shí)際上可以復(fù)用其他頻譜的競(jìng)拍者不能被分在同一組，造成了頻譜復(fù)用效率的降低。

現(xiàn)有的頻譜拍賣方法只解決了同質(zhì)頻譜的復(fù)用問題，而忽略了頻譜的異質(zhì)性。如果簡(jiǎn)單地將現(xiàn)有同質(zhì)頻譜的拍賣方法擴(kuò)展為異質(zhì)頻譜的拍賣方法，則頻譜的復(fù)用效率低下，拍賣的真實(shí)性也不能得到保證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有頻譜拍賣方法的不足，提供了一種針對(duì)異質(zhì)頻譜的真實(shí)性雙重拍賣方法，可以提高頻譜的復(fù)用效率，保證拍賣的真實(shí)性和個(gè)體合理性。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種針對(duì)異質(zhì)頻譜的真實(shí)性雙重拍賣方法，所述方法包括：步驟1、將待拍賣的各段頻譜以中心頻率的高低做升序或降序排列，將所有頻譜組成頻譜集，拍賣者對(duì)各段頻譜均設(shè)有一個(gè)頻譜底價(jià)；步驟2、接收競(jìng)拍者提交的出價(jià)向量，出價(jià)向量的長(zhǎng)度等于待拍賣的頻譜段數(shù)；步驟3、創(chuàng)建競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)，競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)與競(jìng)拍者一一對(duì)應(yīng)，根據(jù)競(jìng)拍者競(jìng)拍頻譜段數(shù)的多少創(chuàng)建相應(yīng)數(shù)量的虛擬競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)，將所有虛擬競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)組成虛擬競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)集；步驟4、判斷所述頻譜集和所述虛擬競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)集是否均不為空，是則將排序最前的頻譜從所述頻譜集中取出，且為該頻譜建立頻譜干擾圖，頻譜干擾圖中以所述競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)替代競(jìng)拍者，否則停止；步驟5、在頻譜干擾圖中以虛擬競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)替換競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)，虛擬競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)繼承競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)的干擾關(guān)系，且屬于同一競(jìng)拍者的每?jī)蓚€(gè)虛擬競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)之間互為干擾關(guān)系；步驟6、根據(jù)頻譜干擾圖中的非干擾關(guān)系選出非干擾關(guān)系的虛擬競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)組成多個(gè)非干擾集，計(jì)算各非干擾集的組出價(jià)，非干擾關(guān)系即為兩點(diǎn)之間在使用同一頻譜時(shí)，相互之間不受影響；步驟7、將組出價(jià)不小于頻譜底價(jià)的非干擾集找出作為待定獨(dú)立集，如果待定獨(dú)立集的個(gè)數(shù)不小于一個(gè)，則根據(jù)設(shè)定的尋找條件尋找出一個(gè)待定獨(dú)立集作為獨(dú)立集，并執(zhí)行下一步驟，如果待定獨(dú)立集的個(gè)數(shù)為零，則該段頻譜拍賣失敗，跳到執(zhí)行步驟4；步驟8、獨(dú)立集內(nèi)除最低出價(jià)的虛擬競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)外所有虛擬競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)均獲得該段頻譜,如果最低出價(jià)者有不止一個(gè)，則隨機(jī)選擇一個(gè)最低出價(jià)者不獲得該段頻譜，獨(dú)立集的組出價(jià)由獲得者分?jǐn)偅瑢@得該段頻譜的虛擬競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)移出虛擬競(jìng)拍結(jié)點(diǎn)集，該段頻譜拍賣成功，跳到執(zhí)行步驟4。

進(jìn)一步的，所述創(chuàng)建頻譜干擾圖包括：通過信道模型計(jì)算頻譜的路徑損耗，再根據(jù)接收端SNR閾值得到傳輸距離；根據(jù)競(jìng)拍者所在的地理位置和頻譜的傳輸距離構(gòu)建頻譜干擾圖。

進(jìn)一步的，所述出價(jià)向量包含的各個(gè)數(shù)為非負(fù)有理數(shù)。

進(jìn)一步的，所述組出價(jià)為非干擾集內(nèi)最低出價(jià)與非干擾集內(nèi)虛擬節(jié)點(diǎn)數(shù)減一的乘積。