[發明專利]一種CoMP系統中基于不完美頻譜檢測的頻譜拍賣方法

在審

• 申請號: 201710138424.8
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106953704A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 趙峰;苗彥濤;陳宏濱
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H04B17/382
• 分類號: H04B17/382;H04B7/026;H04B7/06;H04W16/10
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司45112
• 代理人: 劉梅芳

1.一種CoMP系統中基于不完美頻譜檢測的頻譜拍賣方法，包括以下步驟：

S10：初始階段，所述初始階段包括以下過程

在CoMP系統中，進行靜態小區分簇，將最強干擾的小區進行合并，選用多個小區的固定協作小區集，并設定每個協作小區中的協作用戶設備為N個；

S20：頻譜檢測階段，所述頻譜檢測階段包括以下過程

在CoMP系統中，利用認知頻譜感知技術進行空閑頻譜檢測，收集空閑頻段進行拍賣準備，如果頻段檢測為空閑狀態，則在該時間間隙中進行頻譜拍賣。

S30：拍賣階段，所述拍賣階段包括以下過程

S31：買家為CoMP系統中的協作小區集中被判定的CEUE，賣家為協作小區集中擁有空閑頻段的用戶設備，協作小區中的eNB為頻譜經紀人，拍賣過程中，劃定時間間隙，協作小區中的eNB輪流在每個時間間隙中充當頻譜經紀人的角色；

S32：采用順序拍賣方案進行拍賣：

首先，在每個時間幀的開始，確定待拍賣的空閑頻段和CEUE應該檢測的時間長度，設定待拍賣的空閑頻段集合為C＝{c₁,c₂,c₃...c_s}；

然后，每個CEUE向各自協作小區中的eNB發送頻譜檢測結果，每個CEUE對各個頻段進行估價，設定CEUE對頻段的估價函數為公式4：

x_ti＝C_j·D_ti·(T-τ) (4)

公式4中，C_j表示空閑頻段集合中的第j個空閑頻段，D_ti表示該買家在自己所處的協作小區中的單位數據流量，T表示傳輸幀的長度，τ表示頻段檢測的時間長度；

最后，該協作小區集的eNB收集各個買家的估計值，并得到買家的效用函數：當不考慮CEUE之間的相互干擾情況下，買家的收益函數如公式5：

V_ti＝x_ti-b_ti(5)

公式5中，x_ti表示不考慮干擾情況下的估價，b_ti表示第i個協作小區中的第t個CEUE對第j個空閑頻段的估價；在考慮了CEUE之間的相互干擾情況后，買家的收益函數如公式6：

V_ti＝h(x_ti)-b_ti(6)

公式6中，h(x_ti)表示不考慮買家相互干擾情況下的估價，h(x_ti)<x_ti，設定Y₁＝max(x₂₁,....,x_N3)，G(Y₁≤y)＝F(x_ti≤y)^N-1，其中，G(·)和F(·)分別表示Y₁和x_ti的累計分布函數，則Y₁的概率密度函數表示為公式7：

g(x_ti)＝(3N-1)f(x_ti)[F(x_ti)]^3N-1 (7)

式7中，f(x_ti)表示估價x_ti的概率密度函數，則每個買家h(x_ti)的期望收益m_R(x_ti)為公式8：

$m_R\left(x_{ti}\right)=\&lsqb;P_{idle}^s\left(j\right)\left(x_{ti}-b_{ti}\right)+\left(1-P_{idle}^s\left(j\right)\right)\left(h\left(x_{ti}\right)-b_{ti}\right)\&rsqb;G\left(x_{ti}\right)---\left(8\right)$

S33：設定買家的最佳競價是他們估價的函數，用B(x_ti)表示優化的競價函數，通過對最大化m_R(x_ti)關于競價b_ti的求導，得優化后的競價函數B(x_ti)為公式9：

$B\left(x_{ti}\right)=\frac{1}{G\left(x_{ti}\right)}{\&Integral;}_0^{x_{ti}}\left(P_{idle}^s\right(j)y+(1-P_{idle}^s\left(j\right)\left)h\right(y\left)\right)g\left(y\right)dy---\left(9\right)$

S34：采用第一價格密封拍賣方案對空閑頻段進行競拍：

協作小區集中的CEUE對空閑頻段集合中的頻段進行競拍，將自己的競標價格密封提交給該協作小區集合中的eNB，在每個時間間隙中，對某個空閑頻段競價最高者將得到該頻段在此時間間隙的使用權；CEUE通過競拍得到的頻段，并利用CoMP-JP技術進行數據傳輸。