[发明专利]分簇自组织网络中一种基于市场的频谱分配方法

摘要

分簇自组织网络中一种基于市场的频谱分配方法基于三级频谱分配市场模型，簇首节点根据业务比例从频谱管理中心购买频谱，簇内采用基于供需市场理论的频谱分配算法，以实现各簇收益的最大化。频谱管理中心根据主用户频谱使用情况，实时地更新当前的空闲频谱信息；簇首周期地更新簇内中继请求的普通节点业务量，并向频谱管理中心提交该数据作为订购频谱参考单；频谱管理中心依据订购参考单按业务比例将所有空闲频谱出售给各簇首；将簇首看作是频谱(商品)的提供者，簇内普通节点作为频谱商品市场的消费者，利用供需市场理论，簇首与簇内的所有普通节点进行谈判协商，共同决定买卖频谱的单价及带宽，使双方都相对满意，从而实现系统各簇收益的最大化。

主权项

1.一种分簇自组织网络中一种基于市场的频谱分配方法，其特征在于该方法中簇首节点依据业务比例从频谱管理中心购买频谱，簇内采用基于供需市场理论的频谱分配算法，该方法包括以下步骤：a.频谱管理中心根据主用户频谱使用情况，实时地更新当前的空闲频谱信息；b.簇首周期地更新簇内的普通节点业务量，并向频谱管理中心提交该数据作为订购频谱参考单，频谱管理中心依据订购参考单按业务比例将所有空闲频谱出售给各簇首，各个簇首从主用户处订购得到的频谱为其中，M_x为簇首H_x所属簇当前的业务量，是普通节点平均业务量的倍数，一般其值大于1，NR_x为簇首H_x收到的中继请求数，Q为当前小区内空闲的主用户频谱；N₁为簇首节点的数目；c.所有簇首从主用户订购频谱的单价相同，设簇首订购的频谱单价为P₀，对某个簇首H_x来说，若簇内中继请求业务量为NR_x，设其自身数据业务量为M_0x，则其总的业务量M_x＝M_0x+NR_x，如果单位业务量使用的频谱数量相等，那么其收益函数由簇首业务M_x的收益和出售部分频谱f_x所得的收益组成：PROxsell(fx)=Mxln(Fx-0.5×fxMx)+Px×fx-P0×Fx]]>其中，P_x是簇首出售给普通节点的频谱单价，F_x为簇首H_x从主用户频谱中心购得的所有频谱，P₀为簇首订购的频谱单价；d.为了获得最大收益，将收益函数对出售频谱f_x求微分，并令微分式等于0，将簇内市场的簇首在收益最大时应出售的频谱数量SUP_x，定义为供给函数该簇频谱市场的消费者收益函数应当定义为NR_x个簇内节点的收益之和，即e.将收益函数对f_x求微分，令微分式等于0，求得需求函数的表达式为DEMx(Px)=fx=NRxPx,]]>f.在某个市场价格下，当商品供给函数与需求函数正好相等，可以获得商品买卖市场的价格均衡解，令DEM_x(P_x)＝SUP_x(P_x)，即其中，M＝M_0x+NR_x，则该簇市场的局部价格均衡解为此时出售的频谱为g.各簇首将购得的频谱f_x以单价P_x出售给簇内所有请求转发的普通节点使用，普通节点实际使用于数据传输的频谱仅为购得频谱的一半，另一半作为中继节点进行转发所需的带宽，其中x＝1，2，…N₁。