[發明專利]一種基于主從博弈的可再生能源分配算法

有效

• 申請號: 201710518137.X
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107248920B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 李大鵬;楊晨飛;黃波
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04L12/14
• 分類號: H04L12/14;H04W4/24;H04L12/10;G06Q30/02;G06Q50/30
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李吉寬

本發明公開了一種面向分布式無線回傳鏈路的綠色取能技術，該無線回傳鏈路上的每一個節點由綠色能源節點功能。該公開技術通過一種基于主從博弈的可再生能源分配方法實現，能使整個分布式綠色無線鏈路穩定組網。算法包含以下步驟：第一步，回程鏈路上的能源供應商設置合適的能源價格；第二步，運營商根據能源價格設置訂購量和服務費用；第三步，每個節點的能源供應商之間組成聯盟，重復第一、二步，達到穩定的聯盟結構。與現有技術相比，本發明設計的資源定價技術，可以使得無線回傳鏈路運營商和多個分布式綠色能源供應節點協同穩定工作，使各方獲得合理效用，進而構建了一種高效、穩定的綠色無線回傳鏈路系統。

技術領域

本發明屬于無線網絡技術領域，具體涉及的是一種無線網絡回程鏈路節點上基于主從博弈的可再生能源分配算法。

背景技術

近年來，隨著無線網絡的快速發展，回程鏈路需要傳輸的數據越來越多，對能源的需求也與日俱增，如何降低能耗以及為多跳回傳鏈路中的每個節點分配能量將成為下一代綠色無線網絡設計的關鍵。多跳回傳鏈路能夠大大降低由于遠距離傳輸數據帶來的路徑損失，其中每個節點既是終端又是接入設備，在網絡規模大、用戶多的場景下，可以顯著提高能量的利用率。現有文獻大多是針對回程鏈路的節點提出能量分配策略，并沒有考慮終端用戶對數據流量價格的敏感程度。另外，對于單個節點上多個供應商之間的競爭以及多個節點間供應商的合作對能源分配產生的影響也沒有進行深入研究。

經對現有技術文獻的檢索發現，Y.Chia等人在《IEEE，Dec 2014,pp.6996-7010》上發表了題為“Energy cooperation in cellular networks with renewable poweredbase stations”一文，該文針對基站提出的能源分配策略，在保證用戶服務質量的前提下使得運營成本和能源消耗達到最低，但是此策略只是針對物理層，并未考慮無線網絡中的能源分配情況。

另檢索發現，H.Liu，H.Zhang等人在《IEEE International Conference onCommunications(ICC),Kuala Lumpur,2016,pp.1-5》上發表題為Energy efficientpower allocation and backhaul design in heterogeneous small cell networks一文，該文在無線網絡環境下，解決了回程鏈路上的能源分配問題，但并沒有考慮使用可再生能源以及多跳回程鏈路情況下，每個節點的能源分配情況。

經檢索還發現，D.Li等人在《IEEE Journal on Selected Areas inCommunications,vol.34,no.8,pp.1140-1159,May.2016》上發表題為DecentralizedRenewable Energy Pricing and Allocation for Millimeter Wave CellularBackhaul一文，該文在蜂窩網絡多跳鏈路上設計了一種分配可再生能源的分布式算法。該文雖然提出了能源分配的分布式算法，但沒有考慮終端用戶的需求情況以及節點間能源供應商的合作模型。

發明內容

本發明針對上述技術的不足，給出了一種無線網絡多跳回程鏈路下基于主從博弈的可再生能源分配算法。該分布式算法為每個供應商找到唯一的均衡出價策略，無線運營商可根據該策略制定相應的能源訂購策略和數據服務價格。同時該分布式算法也將同一節點上多個供應商之間的競爭關系考慮在內，并觀察了競爭關系是如何通過影響供應商的出價策略來提高系統各部分的收益的。

本發明采用的技術方案為一種基于主從博弈的可再生能源分配算法，包含以下步驟：

第一步，回程鏈路上的能源供應商設置合適的能源價格；

第二步，運營商根據能源價格設置訂購量和服務費用；

第三步，每個節點的能源供應商之間組成聯盟，重復第一、二步，達到穩定的聯盟結構。