[發(fā)明專利]一種分?jǐn)?shù)階頻率復(fù)用的頻譜拍賣方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610040454.0
• 申請(qǐng)日: 2016-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105578478B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙峰;聶化芝;陳宏濱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W16/10
• 分類號(hào): H04W16/10
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標(biāo)事務(wù)所有限責(zé)任公司 45112
• 代理人: 楊雪梅

本發(fā)明公開(kāi)了一種分?jǐn)?shù)階頻率復(fù)用的頻譜拍賣方法，該方法面向復(fù)用因子為3的分?jǐn)?shù)階頻率復(fù)用場(chǎng)景建立頻譜拍賣的系統(tǒng)模型，在系統(tǒng)模型下建立授權(quán)用戶和非授權(quán)用戶之間的頻率復(fù)用關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)頻率復(fù)用，然后結(jié)合同頻小區(qū)的劃分，將具有拍賣意向的非授權(quán)用戶先進(jìn)行分組，從而可以提高分配效率，而且能有效抑制小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間的干擾，最終在該場(chǎng)景下進(jìn)行頻譜拍賣，建立最大化系統(tǒng)效用的目標(biāo)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)一種利用拍賣技術(shù)進(jìn)行頻譜資源優(yōu)化分配的方案。本發(fā)明提出的方法容易實(shí)現(xiàn)，便于擴(kuò)展，與已經(jīng)提出的頻譜拍賣方法相比具有更高的頻譜分配效率和干擾抑制效果，能有效改善小區(qū)邊緣用戶的通信質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種分?jǐn)?shù)階頻率復(fù)用的頻譜拍賣方法。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及人們對(duì)于通信要求的不斷提高，新興無(wú)線通信技術(shù)相繼涌 現(xiàn)，無(wú)線通信技術(shù)的種類日益增多，無(wú)線頻譜缺資源日益緊缺，同時(shí)，現(xiàn)有頻帶使用不合理， 頻譜擁堵與空閑頻譜共存，再加上信息傳輸過(guò)程中必然存在相互干擾，通信質(zhì)量亟待改善。 因此，如何盡可能地提高現(xiàn)有頻譜資源的分配效率和使用效率，有效抑制用戶間的相互干擾， 是長(zhǎng)期以來(lái)的研究熱點(diǎn)。

頻譜拍賣是將頻譜資源作為商品，把有頻譜需求的買家作為競(jìng)拍人實(shí)施的拍賣行為，它 能有效幫助解決頻譜資源分配效率和使用效率低下的問(wèn)題，拍賣理論應(yīng)用于提高頻譜資源利 用率已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。在頻譜拍賣的發(fā)展過(guò)程中，不斷有學(xué)者提出新型拍賣機(jī)制，以改進(jìn) 傳統(tǒng)拍賣機(jī)制的不足，拍賣設(shè)計(jì)中的個(gè)人理性、預(yù)算均衡、激勵(lì)兼容和拍賣真實(shí)性等性能不 斷得到改善，保障經(jīng)濟(jì)魯棒性、收益率、服務(wù)質(zhì)量的真實(shí)雙向頻譜拍賣不斷得到發(fā)展，但是 兼顧頻譜利用率和干擾抑制的技術(shù)還有待改進(jìn)，而且現(xiàn)有頻譜拍賣技術(shù)在進(jìn)一步提高頻譜分 配效率方面變得很困難，頻率復(fù)用帶來(lái)的干擾也無(wú)法得到有效的解決。

分?jǐn)?shù)階頻率復(fù)用是一種有效的頻率復(fù)用技術(shù)，它將蜂窩小區(qū)劃分為小區(qū)中心和邊緣兩部 分，通過(guò)給這兩部分分配不同的頻段實(shí)現(xiàn)小區(qū)中心和邊緣的干擾抑制，從而保障用戶的通信 質(zhì)量。多蜂窩小區(qū)通過(guò)劃分同頻小區(qū)并給同頻小區(qū)的用戶分配相同的頻段而實(shí)現(xiàn)頻率的復(fù)用， 同時(shí)有效抑制小區(qū)之間的干擾。頻率復(fù)用因子的數(shù)值決定了同頻小區(qū)劃分后共用相同頻段的 小區(qū)的個(gè)數(shù)。復(fù)用因子的選取已經(jīng)得到了非常廣泛的研究。已有的分?jǐn)?shù)階頻率復(fù)用研究大多 采用復(fù)用因子為3或7進(jìn)行分析。結(jié)合有效抑制干擾、提高頻率利用率的分?jǐn)?shù)階頻率復(fù)用技 術(shù)和拍賣技術(shù)將能極大地改善頻譜分配效率。但是目前分?jǐn)?shù)階頻率復(fù)用技術(shù)尚未應(yīng)用頻譜拍 賣，因此將兩者進(jìn)行結(jié)合具有很廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于結(jié)合分?jǐn)?shù)階頻率復(fù)用技術(shù)和頻譜拍賣技術(shù)各自的特點(diǎn)，克服已經(jīng)提出 的頻譜拍賣技術(shù)難以進(jìn)一步提高頻率利用率和有效抑制干擾的缺陷，提供一種分?jǐn)?shù)階頻率復(fù) 用的頻譜拍賣方法，該方法面向復(fù)用因子為3的分?jǐn)?shù)階頻率復(fù)用場(chǎng)景建立頻譜拍賣的系統(tǒng)模 型，在系統(tǒng)模型下建立授權(quán)用戶和非授權(quán)用戶之間的頻率復(fù)用關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)頻率復(fù)用，然后 結(jié)合同頻小區(qū)的劃分，將具有拍賣意向的非授權(quán)用戶先進(jìn)行分組，從而可以提高分配效率， 而且能有效抑制小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間的干擾，最終在該場(chǎng)景下進(jìn)行頻譜拍賣，建立最大化系統(tǒng)效 用的目標(biāo)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)一種利用拍賣技術(shù)進(jìn)行頻譜資源優(yōu)化分配的方案。其采用的分?jǐn)?shù)階頻率 復(fù)用方案可以實(shí)現(xiàn)較大程度的頻率復(fù)用，顯著提高頻率利用率，同時(shí)有效抑制頻率復(fù)用帶來(lái) 的干擾。通過(guò)劃分虛擬買家小組，將隨機(jī)分布的非授權(quán)用戶劃分為有限個(gè)同頻小組，從而顯 著提高頻譜分配效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

(1)首先建立頻譜拍賣的系統(tǒng)模型，系統(tǒng)模型包括賣家、拍賣中間人、買家和頻譜池， 將蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的頻譜授權(quán)用戶作為頻譜拍賣的賣家，有頻譜需求的非授權(quán)用戶視為頻譜拍賣 的買家；賣家將自己待出租的頻段信息提交給拍賣中間人，拍賣中間人將待拍賣的頻譜資源 匯總整理后放入頻譜池中供有頻譜需求的非授權(quán)用戶競(jìng)標(biāo)；