一种小小区的频谱拍卖方法

摘要

本发明公开了一种小小区的频谱拍卖方法，该方法将小小区与频谱拍卖相结合，通过在宏小区边缘、校园、办公室、商场等宏基站覆盖较弱或用户密集地区及室内部署小小区，利用拍卖的方法获得空闲的授权频带，将频谱资源有效地分配给小小区，充分的发挥出小小区优化网络覆盖等优点，实现频谱资源的有效共享和动态管理，解决移动通信网络的室内覆盖、热点覆盖、深度覆盖等问题，弥补宏蜂窝的不足，提升频谱效率，为附近的用户提供高速无线服务。

主权项

一种小小区的频谱拍卖方法，其特征在于，包括如下步骤：1)建立一个小小区频谱拍卖的系统模型；2)设授权用户作为卖方拥有M个授权频带，记为α＝{1，2，…，M}，存在N个小小区作为买方集合，记为β＝{1，2，…，N}。拍卖开始时，中央频谱拍卖处理器公布M个授权频带的拍卖信息；3)小小区之间存在干扰情况，根据距离等因素，建立一个N*N的干扰矩阵B＝{b_ij}_N×N,b_ij∈{0,1},i∈β,j∈β  (1)式中B为干扰矩阵，b_ij则表示第i个小小区和第j个小小区相互之间的干扰情况。其中当b_ij＝1，则表示第i个小小区和第j个小小区相互之间存在干扰，不能同时使用同一频带，反之，则表示小小区之间无干扰；4)中央频谱拍卖处理器收到了每个小小区的报价矩阵，整合每个小小区的信息包括地理位置或邻节点等，根据这些信息为每个小小区分配干扰用户集合A和可用频带集合F，中央频谱拍卖处理器根据最大化收益等原则进行第一轮拍卖，从小小区集合中选出一个赢家，为这个赢家分配可用频带F中任意一个可用的频带，若这个赢家的可用频带集合则丢弃这个赢家；5)当每一个频段拍卖后，更新买家集合N：N＝N‑1，更新每个小小区分配干扰用户集合A和可用频带集合F，重复步骤4)、步骤5)，直到小小区集合由此，得到分配矩阵：$D={\left\{d_n^m\right\}}_{M\times N}---\left(2\right)$6)在分配矩阵D中的每个分量抽取5％‑10％的小小区，连同在步骤4)中无可用频带的原因导致被丢弃的部分小小区，重新导入小小区新集合γ，并将抽取的小小区在它们上一次竞价成功所匹配获得的频带从各自的可用频带集中删除，重复步骤4)、步骤5)得到新的分配矩阵：$E={\left\{e_n^m\right\}}_{M\times N}---\left(3\right)$对比分配矩阵D和分配矩阵E，若分配矩阵E的系统效用值较大，则用新的分配矩阵代替旧的；7)重复步骤6)i次，i≥10，得到最终的分配矩阵；8)根据分配矩阵和价格矩阵我们可以得出小小区频谱拍卖模型的系统效用值为：$U_v\left(D\right)=\underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}\underset{n=1}{\overset{N}{\Sigma }}{d}_n^m{v}_n^m,m\in \alpha ,n\in \beta ---\left(4\right)$模型中的系统效用值的定义为在一个拍卖周期中，一次拍卖过程的中整个拍卖模型获得的总收益，系统效用值越高代表拍卖算法的频谱分配效率越高。