异构网中基于拍卖理论的资源分配方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106255218A(43)申请公布日2016.12.21(21)申请号201610573301.2(22)申请日2016.07.20(71)申请人重庆信科设计有限公司地址401120重庆市渝北区北部新区高新园星光大道76号B1-16-1(72)发明人刘辉任兆俊李雯静(51)Int.Cl.H04W72/08(2009.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称异构网中基于拍卖理论的资源分配方法(57)摘要本发明公开了一种异构网中基于拍卖理论的资源分配方法。首先，我们将网络中的需要通信的小蜂窝用户和D2D通信用户组成需求矩阵；其次，我们提出了一种新颖的基于拍卖理论的资源分配方法，将正在进行通信的蜂窝用户的无线资源拍卖给需求用户；最后，通过比较蜂窝用户和需求用户的效用函数来决定需求用户所复用的无线资源。本发明的资源分配方法能达到控制异构网中蜂窝用户与D2D用户或小蜂窝用户之间的干扰，保证系统中用户的链路可靠性及系统效用，且能保证系统用户间的公平性。CN106255218ACN106255218A权利要求书1/2页1.一种异构网中基于拍卖理论的资源分配方法，其特征在于，所述的异构网由宏基站和多个小基站组成，其中包含多个宏蜂窝用户、小蜂窝用户、D2D用户；小蜂窝用户和D2D用户均复用宏蜂窝用户的频谱资源进行通信；拍卖方法包含三个阶段：1)投标阶段，系统中的需求用户根据自己的通信需求向基站提出通信申请，基站根据申请制定需求矩阵、投标矩阵，最大可接受价格矩阵，并计算每个蜂窝用户资源的最低投标价格，基站作为决策者逐次加价，最后保留m个需求用户进入决胜阶段；2)决胜阶段，基站通过引入公平因子，计算每个需求用户的决胜因子，通过比较决胜因子的大小，判定赢得资源块的用户；3)二次拍卖，在决胜阶段未获得资源的用户，可以参与二次拍卖，通过比较其对蜂窝用户的干扰大小和效用函数来决定是否可以获得资源。2.根据权利要求1所述的异构网中基于拍卖理论的资源分配方法，其特征在于，所述的每个蜂窝用户的资源的最低投标价格计算及表示方法如下：pbasei,j＝μ(R0,j-Ri,j)其中R0,j表示没有用户与CUE共享频谱时的CUE的数据速率，Ri,j表示有用户链路i与CUEj共享RB时的数据速率，μ表示单位数据速率的效用。3.根据权利要求1所述的异构网中基于拍卖理论的资源分配方法，其特征在于，所述的每个需求用户的最大可接受价格为需求用户根据其业务类型判定其对资源的渴求程度。4.根据权利要求1所述的异构网中基于拍卖理论的资源分配方法，其特征在于，所述的投标矩阵可以通过计算比较需求用户的最大可接受价格与蜂窝用户的最低投标价格的差值，选择差值最大的进行投标。5.根据权利要求1所述的异构网中基于拍卖理论的资源分配方法，其特征在于，基站进行拍卖的方法如下：对于被拍卖的蜂窝用户的资源若拥有多于m个的投标者，基站在每次投标过程中都会将价格增加ε，每次基站更新了价格之后，会重新分配资源块并更新投标矩阵，每个需求用户都会增加自己的投标价格直到最大可接受的价格，当资源块的价格高于需求用户的最大可接受价格时，需求用户则停止投标，直到每个资源块的投标人数等于或者小于m；对于每个资源块，基站在拍卖之初会设置一个价格增量ε，若经过几次价格增加后，投标者的数量等于m，则基站停止加价；若经过几次加价投标者的数量小于m，基站会将价格减少ε/2，如果投标者数量仍小于m，基站继续将价格减少ε/22，以这样的规律将价格更新n次，直到投标者的数量为m，若在这个过程中投标人数又大于m，则重新将价格增加ε，再进行相应循环。6.根据权利要求1所述的异构网中基于拍卖理论的资源分配方法，其特征在于，基站决定获胜用户的方法如下：为每个用户定义公平因子，表达式为：其中ci表示在当前循环T中，投标用户i的总成本，等于总的投标价格，基站会更愿意将资源分配给拥有较高V的用户，2CN106255218A权利要求书2/2页定义决胜因子K，其表达式为:Ki＝[ai-μ(R0,j-Ri,j)]·Vi基站将资源块分配给拥有较大K的用户。7.根据权利要求1所述的异构网中基于拍卖理论的资源分配方法，其特征在于，基站进行二次拍卖的方法如下：对于进入二次拍卖的用户，基站根据复用用户所受到的干扰状况和需求用户的公平性因子两个条件判定需求用户是否获得资源块。3CN106255218A说明书1/5页异构网中基于拍卖理论的资源分配方法技术领域[0001]本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种异构网中基于拍卖理论的资源分配方法。背景技术[0002]就目前而言，未来的第五代蜂窝移动通信网络将会是一种由不同大小、传输功率、回程链路、无线接入技术组成的混合异构网络。其中，