[發明專利]基于不完全合同的運營商所有權分配方法

在審

• 申請號: 201910736701.4
• 申請日: 2019-08-10
• 公開（公告）號: CN110446212A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 丁冉;劉倩;杜禹;趙熙唯;吳平陽;邢志超;李駿;桂林卿
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H04W16/22
• 分類號: H04W16/22;H04W24/02
• 代理公司: 江蘇樓沈律師事務所 32254
• 代理人: 沈勇

本發明公開研究了運營商各部門所有權分配與投資策略之間的關系，并在此基礎上研究了如何在移動邊緣計算網絡情景下選擇最優投資。對于不同的所有權分配，我們給出了不同部門的效用函數，以最大化效用函數為目標。仿真結果驗證了多種因素對各部門效用函數的影響以及不同的所有權分配對各部門事前投資的影響。

技術領域

本發明屬于移動邊緣計算領域，特別涉及一種基于不完全合同的所有權分配方法。

背景技術

隨著智能手機的廣泛普及，對現實增強、語音識別、網絡游戲等資源消耗型應用的需求越來越大巨大的變化。然而，由于計算資源和電池容量有限，移動用戶(MUs)支持這些資源匱乏的應用程序是非常具有挑戰性的。為了解決這一問題，提出了移動邊緣計算(MEC)技術，為移動信息系統提供了高性能通過在網絡邊緣部署計算節點和服務器，計算服務和短延遲。

為了實現MEC的潛在好處，需要解決許多實際問題，如業務模型、定價和激勵設計。為了向網絡邊緣的MUs提供服務，運營商(OP)的部門(DPs)需要對MEC的資源進行投資和運營。他們必須共同努力以獲得投資的利潤。DPs的效用取決于它們的議價地位和投資。DPs可能會因為沒有回報的風險而猶豫是否進行特定的投資。因此，我們引入不完全契約的資源所有權分配來激勵DPs參與MEC。

不完全合同是一種流行的交易形式，可以隨著時間的推移重新談判或修改。這是一個在經濟學上研究得很好的領域，但很少應用于通信領域。MEC中存在著拍賣理論、契約理論等多種激勵機制。特別地，由于計算量和通信開銷較大，研究的多輪拍賣并不適用。此外，拍賣理論難以實施，可能導致價格歧視。為了使服務提供商的利潤最大化，有的文獻引入了一個博弈模型來獲得最優的容量擴張策略。通過道德風險模型設計了多維度的支付方案，在激勵節點合作的同時，最大化網絡OP的收益。然而,與其他機制相比，不完全合同中的所有權分配具有明顯的優勢。我們可以對所有權分配的變更做出相應的決策而且交易的細節還有待今后的具體規定。

本發明將對基于移動邊緣計算網絡中的不完全合同的所有權分配進行說明。

發明內容

發明目的：本發明所解決的技術問題在于研究不同所有權分配下，對運營商各部門事前投資的影響，以及最大化各自的效用函數。

技術方案：

第一階段：首先設計一個系統模型，一個移動邊緣計算系統由J個移動用戶(MU)U＝{U₁,U₂...U_J},多個運營商的DPs和多個資源，例如傳輸資源和計算資源組成。我們用B＝{B₁,B₂,..B_K}表示基站的集合，其中B_k表示第k個基站。在該系統中，OP的每個DP都可以對MEC的資源進行投資。當MUs從OP下載文件時，服務在網絡邊緣執行，而不是向OP發送大量的數據。多個DPs投資多個資源參與MEC。

第二階段：然后我們設計一個不完全合同的模型。我們用γ＝{γ₁,γ₂,...,γ_V}表示在不完全合同中的V個DPs,γ′表示代理人的子集。表示第v個DPγ_v的投資。a_v表示第v個資產也就是MEC里面的第v個資源。a是所有資產的集合，a'是任一資產的子集。從γ'到a'的映射ω(γ′)是一個所有權分配，表示資產的子集a'是屬于代理人的子集γ'的。

DP的不完全合同的設計通常由兩個階段組成，在第一階段，代理人投資在它的資源消耗然后在第二階段，代理人子集的投資以及資產的子集可以生成一個收益S^γ′,a′(I)，其中表示所有代理人的投資矢量。

第三階段：提出運營商的各個部門的效用函數模型以及目標函數。