[发明专利]一种异构网络中基于契约理论的上下行解耦单接入方法

摘要

本发明提出一种基于契约理论的异构网络中上下行解耦单接入方法，本发明将解耦的单用户接入过程建模为基站充当雇主的垄断劳动力市场，向雇员(即用户)出租无线资源块(包括带宽和功率)。由于基站缺乏用户的信道状态信息，因此我们针对此信息不对称情况设计了基于契约理论的用户接入激励机制，该契约由基站从最大化自身效益出发，给出资源块最优定价，以吸引用户接入。此外，从个体理性和激励兼容性的角度分析契约的可行性。基站设计出契约之后将其广播，用户考虑自身效益而选择签署最佳合同。

主权项

1.一种基于契约理论的异构网络中上下行解耦单接入方法，其特征在于，所述异构网络中小区内基站集合为L＝{1,2,…L}，用户集合为K＝{1,2,…K}，用户在上行和下行时接入不同的基站；该方法包括步骤：(1)基站获取实时网络数据，计算基站自身和同一小区内的用户在上行下行所受到的干扰并计算用户类型，定义用户i的用户类型为θi；(2)基站根据步骤(1)得到的干扰数据和用户类型，计算基站效益函数、用户效益函数和社会盈余，其中，基站效益函数为：U(b,p)＝π(b,p)‑F(b,p)，其中，U(b,p)表示基站的效益值，b表示接入带宽，p表示传输功率，π(b,p)表示基站租赁给用户的资源的价格，F(b,p)表示基站的成本，F(b,p)＝F0+T(b,p)，F0表示基站从运营商得到资源的租赁花费，T(b,p)表示与带宽和功率相关的维护费用；用户效益函数为：V(θ,b,p)＝R(θ,b,p)‑π(b,p)，其中，V(θ,b,p)表示用户的效益值，R(θ,b,p)表示用户接入基站时的数据速率；社会盈余为：S(θ,b,p)＝U(b,p)+V(θ,b,p)＝R(θ,b,p)‑F(b,p)(3)基站设置约束条件，求出资源块的定价；所述约束条件为：其中，θ′表示除类型θ外的其他任意类型；(4)基站将契约广播给用户，契约中包括资源块定价π、带宽b和功率p；(5)用户收到契约后，根据其中的资源块定价和自身的效益函数，计算效益值是否为该用户类型所能取得的最大值，如果是，则签订契约并向基站发送反馈信号，基站收到反馈信号后，将资源块租赁给用户；否则，用户拒绝签订，等待下一轮基站设计契约后广播的契约。