[发明专利]空天信息网络中基于双拍卖博弈的资源分配方法

权利要求书

1.一种空天信息网络中基于双拍卖博弈的资源分配方法，其特征在于，包括设计了一个基于高空平台(High Altitude Platform，HAP)的低轨卫星系统和一种基于双拍卖博弈的EWA算法机制，其中低轨卫星系统可以直接访问相邻高空平台的计算资源，计算资源是由低轨卫星从高空平台那里购买的，由此建立了一个资源交易市场，而基于EWA算法，买卖双方能够通过与环境互动来动态调整其出价和要价策略。

2.根据权利要求1所述的一种空天信息网络中基于双拍卖博弈的资源分配方法，其特征在于，所述低轨卫星系统中采用M/M/1排队模型来量化低轨卫星任务的紧急程度，使用λ_i表示LEO_i的任务到达率，而HAP_j的服务率将表示为μ_j，另外，由于高空平台和低轨卫星之间的距离短，所以主要服务等待时间可以归于处理延迟，任务的总延迟可以表示为：

等于等待时间加上服务时间；然后，可以计算出平均等待时间为：

根据公式L_q＝λ_iT_w，队列的平均长度可以表示为：

每个低轨卫星都有不同的业务需求，较高的λ表示任务的到达频率较高，而较小的μ表示任务需要大量的计算，特别地，当L_q很大时，意味着低轨卫星非常紧急地访问额外的计算资源。

3.根据权利要求1所述的一种空天信息网络中基于双拍卖博弈的资源分配方法，其特征在于，所述低轨卫星系统中采用双拍卖博弈机制，使用A＝{a_j},j＝1,2,3…N来描述高空平台的要价策略，其中a_j表示SS_j可以接受的最低价格；使用b_i＝{b_i,j},j＝1,2,3…N来描述LEO_i对于不同高空平台的竞标价格；使用矩阵B＝{b_i},i＝1,2,3…M表示所有低轨卫星的出价策略；β_i,j用于表示LEO_i为计算资源支付给HAP_j的金额；一个高空平台有几种商品能够卖给N个买家，因此β是一个矩阵，其列记录HAP_j将其计算资源出售给某个低轨卫星的交易价格，从而:

是HAP_j在所有成功交易中的总奖励。

4.根据权利要求1所述的一种空天信息网络中基于双拍卖博弈的资源分配方法，其特征在于，所述一种基于双拍卖博弈的EWA算法机制引入了Sagents和Bagents，它们是买卖双方交易的Agent；出价和要价的范围从0到P_max离散，并且出价和要价的数量p(p＝P_max+1)；

是Sagent_j对HAP_j的询问策略的集合，意味着它将选择某个要价，显然，S_sj等于a_j。同样，表示Bagent_i的出价策略，Bagent的策略是出价b_i的向量，其元素b_i,j是对Sagent_j的出价，元素的数量等Sagents的数量；一个卖方有p个出价，而卖方有n个，所以策略数为Pⁿ，并且，S_bi等于

使用S_s＝{S_s1,S_s2,…,S_sn}作为n个卖家的询问策略集合，即S_s＝A，定义S_s-j＝{S_s1,S_s2,…,S_s(j-1),S_s(j+1),…,S_sn}来描述除Sagent_j或等A-{a_j}的S_s以外的策略。对于Bagents，S_b＝{S₁,S₂,…,S_p}是其出价策略的集合，即S_b＝B。S_b-i＝{S_b1,S_b2,…,S_b(i-1),S_b(i+1),…,S_bn}或S_s＝B-{b_i}是除Bagent_i之外的策略；

EWA中的关键参数：

对于Bagents和Sagents，使用π_bi(S_bi,S_b-i)＝U_i和π_sj(S_sj,S_s-j)＝U_j表示Bagents和Sagents的报酬，其报酬与Agent本身的策略以及它的对手。