本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種comp(coordinatedmultiplepoints，多點(diǎn)協(xié)作)系統(tǒng)中基于不完美頻譜檢測的頻譜拍賣方法

背景技術(shù)：

面向2020及未來，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)作為移動(dòng)通信的兩大驅(qū)動(dòng)力，為第五代移動(dòng)通信(5g)提供了廣闊的應(yīng)用前景。與第四代移動(dòng)通信(4g)相比，5g將更加注重滿足多樣性的通信場景和極致的用戶體驗(yàn)，并充分利用低頻和高頻等頻譜資源。然而，高頻段覆蓋能力弱，難以實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋。5g通信發(fā)展過程中，高頻段的頻譜資源將更多地以聯(lián)合組網(wǎng)的形式與低頻段頻譜資源配合使用。低頻段的頻譜資源依舊是一種稀缺資源。如何在5g通信中提高頻譜利用率，尤其是提高低頻段頻譜的利用率，將成為5g通信發(fā)展中需要重點(diǎn)考慮的問題。

作為先進(jìn)長期演進(jìn)(lte-a)中的協(xié)作通信的關(guān)鍵技術(shù)，協(xié)作多點(diǎn)(comp)傳輸/接收系統(tǒng)將繼續(xù)在5g協(xié)作通信中扮演重要角色，comp系統(tǒng)可以通過改善小區(qū)邊緣用戶的通信質(zhì)量，從而提高整體通信系統(tǒng)的吞吐量。盡管comp系統(tǒng)的引入為頻譜資源分配帶來了新的活力，但是固有的頻譜分配方式是一種靜態(tài)分配方式，在傳統(tǒng)的comp系統(tǒng)中的靜態(tài)頻譜分配方式中，協(xié)作小區(qū)的邊緣用戶設(shè)備由于干擾大，因此這些用戶設(shè)備的頻譜資源被分配的優(yōu)先級比較低，進(jìn)而造成了頻譜資源利用率低，靈活性差的問題。

一方面，基于頻譜資源利用率低的問題，認(rèn)知無線技術(shù)的出現(xiàn)為頻譜資源分配帶來了新的活力，認(rèn)知技術(shù)可以獲取內(nèi)外環(huán)境的信息，并基于認(rèn)知結(jié)果對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和對無線資源進(jìn)行管理。頻譜感知的目的是找到空閑的頻譜，是實(shí)現(xiàn)認(rèn)知技術(shù)的前提和保證，更是認(rèn)知無線技術(shù)中最重要的技術(shù)。然而，到目前為止，在實(shí)際中完美的頻譜感知很難實(shí)現(xiàn)，即存在空閑的頻譜在認(rèn)知技術(shù)中無法被檢測到，也很少有研究考慮comp系統(tǒng)中不完美的頻譜感知問題。另一方面，拍賣理論是一種基于市場機(jī)制，兼具公平性和高效性，被廣泛應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)中分配有限的資源。為了提高comp系統(tǒng)的頻譜利用率，我們在comp系統(tǒng)中，引入拍賣理論，利用第一價(jià)格密封拍賣對空閑頻段進(jìn)行拍賣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，為了提高comp系統(tǒng)的頻譜利用率，通過在comp系統(tǒng)中，引入拍賣理論，利用第一價(jià)格密封拍賣對空閑頻段進(jìn)行拍賣。

基于上述comp系統(tǒng)中固有的靜態(tài)頻譜分配方式和不完美的頻譜感知通信場景，以及拍賣理論的應(yīng)用背景，我們擬在comp系統(tǒng)中提出一種基于不完美頻譜感知的頻譜拍賣方法。一方面，我們建立數(shù)學(xué)模型，利用馬爾科夫鏈描述comp系統(tǒng)中的不完美頻譜檢測問題。另一方面，我們在comp系統(tǒng)中，建立了基于不完美頻譜檢測的頻譜拍賣模型，設(shè)計(jì)買家，賣家，頻譜經(jīng)紀(jì)人，并優(yōu)化買家競價(jià)函數(shù)。最后，依據(jù)上述條件，與頻譜檢測同步，我們利用第一價(jià)格密封拍賣方案在時(shí)間間隙中對空閑頻帶進(jìn)行拍賣，提高comp系統(tǒng)的頻譜利用率，進(jìn)而提高系統(tǒng)的整體吞吐量。本發(fā)明的目的是通過下述的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。

一種comp系統(tǒng)中基于不完美頻譜檢測的頻譜拍賣方法，包括以下步驟：

s10：初始階段，所述初始階段包括以下過程

在comp系統(tǒng)中，進(jìn)行靜態(tài)小區(qū)分簇，將最強(qiáng)干擾的小區(qū)進(jìn)行合并，選用多個(gè)小區(qū)的固定協(xié)作小區(qū)集，并設(shè)定每個(gè)協(xié)作小區(qū)中的協(xié)作用戶設(shè)備為n個(gè)；

s20：頻譜檢測階段，所述頻譜檢測階段包括以下過程

在comp系統(tǒng)中，利用認(rèn)知頻譜感知技術(shù)進(jìn)行空閑頻譜檢測，收集空閑頻段進(jìn)行拍賣準(zhǔn)備，如果頻段檢測為空閑狀態(tài)，則在該時(shí)間間隙中進(jìn)行頻譜拍賣。

s30：拍賣階段，所述拍賣階段包括以下過程

s31：買家為comp系統(tǒng)中的協(xié)作小區(qū)集中被判定的ceue，賣家為協(xié)作小區(qū)集中擁有空閑頻段的用戶設(shè)備，協(xié)作小區(qū)中的enb(enodeb，增強(qiáng)的基站)為頻譜經(jīng)紀(jì)人，拍賣過程中，劃定時(shí)間間隙，協(xié)作小區(qū)中的enb輪流在每個(gè)時(shí)間間隙中充當(dāng)頻譜經(jīng)紀(jì)人的角色；

s32：采用順序拍賣方案進(jìn)行拍賣：

首先，在每個(gè)時(shí)間幀的開始，確定待拍賣的空閑頻段和ceue應(yīng)該檢測的時(shí)間長度，設(shè)定待拍賣的空閑頻段集合為c＝{c1,c2,c3...cs}；

然后，每個(gè)ceue向各自協(xié)作小區(qū)中的enb發(fā)送頻譜檢測結(jié)果，每個(gè)ceue對各個(gè)頻段進(jìn)行估價(jià)，設(shè)定ceue對頻段的估價(jià)函數(shù)為公式4：

xti＝cj·dti·(t-τ)(4)

公式4中，cj表示空閑頻段集合中的第j個(gè)空閑頻段，dti表示該買家在自己所處的協(xié)作小區(qū)中的單位數(shù)據(jù)流量，t表示傳輸幀的長度，τ表示頻段檢測的時(shí)間長度；

最后，該協(xié)作小區(qū)集的enb收集各個(gè)買家的估計(jì)值，并得到買家的效用函數(shù)：當(dāng)不考慮ceue之間的相互干擾情況下，買家的收益函數(shù)如公式5：

vti＝xti-bti(5)

公式5中，xti表示不考慮擾情況下的估價(jià)，bti表示第i個(gè)協(xié)作小區(qū)中的第t個(gè)ceue對第j個(gè)空閑頻段的估價(jià)；在考慮了ceue之間的相互干擾情況后，買家的收益函數(shù)如公式6：

vti＝h(xti)-bti(6)

公式6中，h(xti)表示不考慮干擾情況下的估價(jià)，h(xti)<xti，設(shè)定y1＝max(x21,....,xn3)，g(y1≤y)＝f(xti≤y)^n-1，其中，g(·)和f(·)分別表示y1和xti的累計(jì)分布函數(shù)，則y1的概率密度函數(shù)表示為公式7：

g(xti)＝(3n-1)f(xti)[f(xti)]^3n-1(7)

式7中，f(xti)表示估價(jià)xti的概率密度函數(shù)，則每個(gè)買家h(xti)的期望收益mr(xti)為公式8：

s33：設(shè)定買家的最佳競價(jià)是他們估價(jià)的函數(shù)，用b(xti)表示優(yōu)化的競價(jià)函數(shù)，通過對最大化mr(xti)關(guān)于競價(jià)bti的求導(dǎo)，得優(yōu)化后的競價(jià)函數(shù)b(xti)為公式9：

s34：采用第一價(jià)格密封拍賣方案對空閑頻段進(jìn)行競拍：

協(xié)作小區(qū)集中的協(xié)作用戶設(shè)備對空閑頻段集合中的頻段進(jìn)行競拍，將自己的競標(biāo)價(jià)格密封提交給該協(xié)作小區(qū)集合中的enb，在每個(gè)時(shí)間間隙中，對某個(gè)空閑頻段競價(jià)最高者將得到該頻段在此時(shí)間間隙的使用權(quán)；ceue通過競拍得到的頻段，并利用comp-jp技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

進(jìn)一步地實(shí)施例中，在步驟s10中，在comp系統(tǒng)中，通過用戶設(shè)備的cqi(channelqualityindicator)值的反饋，并設(shè)定門限值α來確定協(xié)作小區(qū)集中的協(xié)作用戶設(shè)備，具體過程為：首先，假定協(xié)作小區(qū)集中的反饋是完美反饋；然后，根據(jù)公式1劃分協(xié)作小區(qū)集中的中心用戶設(shè)備(ccue，cellcentraluserequipment)和邊緣用戶設(shè)備(ceue，celledgeuserequipment)：

式1中，cqiti表示當(dāng)前第i個(gè)協(xié)作小區(qū)中的第t個(gè)用戶設(shè)備的cqi反饋值；cqimax表示當(dāng)前協(xié)作小區(qū)集中的用戶設(shè)備的cqi最大反饋值；α表示判定協(xié)作小區(qū)集中用戶設(shè)備的門限值；最后，統(tǒng)計(jì)所述協(xié)作小區(qū)中的ceue，并將所述ceue設(shè)為協(xié)作小區(qū)集中的協(xié)作用戶設(shè)備。

進(jìn)一步地實(shí)施例中，在步驟s20中，通過建立馬爾科夫鏈的統(tǒng)計(jì)概率模型進(jìn)行頻帶是空閑或是忙碌狀態(tài)的使用狀態(tài)描述，具體過程為：

首先，設(shè)定有四種不完美的頻譜感知概率：pf表示誤檢概率；pm表示錯(cuò)過檢測概率；pu表示當(dāng)頻段不存在時(shí)的正確的檢測概率；pd表示空閑頻段存在時(shí)的正確的檢測概率；

其次，設(shè)定協(xié)作小區(qū)集中四種頻帶使用狀態(tài)：空閑真、空閑假、忙真、忙假；

再按公式2計(jì)算第jth個(gè)時(shí)間間隙中檢測到空閑頻段的概率按公式3計(jì)算檢測到在第jth個(gè)時(shí)間間隙中的頻帶處于忙碌狀態(tài)的概率

公式2、3中，表示在第jth個(gè)時(shí)間間隙的初始階段的頻段檢測到未空閑狀態(tài)的概率，其中，表示第jth個(gè)時(shí)間間隙的前一時(shí)隙中檢測到空閑頻段的概率，γ表示概率的轉(zhuǎn)移概率，β表示在第jth個(gè)時(shí)間間隙的前一時(shí)隙中檢測不到空閑頻段狀的概率的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率。

進(jìn)一步地實(shí)施例中，在步驟s32中，在時(shí)間間隙中如沒有檢測到空閑頻段，則不進(jìn)行頻譜拍賣。

進(jìn)一步地實(shí)施例中，在步驟s34中，所述競拍過程與頻譜檢測同步進(jìn)行，在每個(gè)時(shí)間間隙中均進(jìn)行頻譜檢測，并將空閑頻段放入待拍賣的空閑頻段集合c中，且在時(shí)間間隙的開始階段進(jìn)行頻段拍賣。對某空閑頻段競價(jià)最高者便獲取該空閑頻段在該時(shí)間間隙的使用權(quán)。

本發(fā)明方法首先通過comp系統(tǒng)的協(xié)作小區(qū)集對協(xié)作小區(qū)內(nèi)的用戶進(jìn)行初始化，然后貼合實(shí)際的通信場景，考慮了comp中的不完美頻譜檢測場景，利用馬爾科夫鏈建立數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化買家的收益函數(shù)，對協(xié)作集中空閑頻譜資源進(jìn)行檢測，并將空閑頻譜資源放入待拍賣的頻段集合中用于拍賣，最后，依據(jù)拍賣條件，在頻譜檢測的同時(shí)，對放入待拍賣的頻段集合中的空閑頻段進(jìn)行拍賣，確定該空閑頻段在該時(shí)隙中的歸屬問題，進(jìn)而提高comp系統(tǒng)的頻譜利用率和吞吐量。

本發(fā)明方法可用于對comp系統(tǒng)中的不完美的頻譜檢測后的空閑頻帶進(jìn)行有效分配，尤其通過結(jié)合拍賣理論，改善協(xié)作小區(qū)集合中的邊緣用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)吞吐量，優(yōu)化了買家的競價(jià)出價(jià)策略，提高了comp系統(tǒng)的頻譜利用率和數(shù)據(jù)吞吐量，有益于comp系統(tǒng)中的頻譜分配方法從靜態(tài)走向動(dòng)態(tài)，更加貼近于實(shí)際應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法中的comp系統(tǒng)中協(xié)作小區(qū)集的模型示意圖；

圖2為本發(fā)明方法中基于不完美頻譜檢測的概率轉(zhuǎn)化示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的闡述，但不是對本發(fā)明的限定。

實(shí)施例：

本實(shí)施例提供的一種comp系統(tǒng)中基于不完美頻譜檢測的頻譜拍賣方法，包括以下步驟：s10：初始階段；s20：頻譜檢測階段；s30：拍賣階段。各階段的具體過程在以下內(nèi)容中進(jìn)一步表述。

s10：初始階段，所述初始階段包括以下過程

在comp系統(tǒng)中，進(jìn)行靜態(tài)小區(qū)分簇，如圖1所示comp系統(tǒng)中協(xié)作小區(qū)集的模型，協(xié)作小區(qū)集由3個(gè)小區(qū)構(gòu)成，因此選用3個(gè)小區(qū)的固定協(xié)作小區(qū)集，小區(qū)1、小區(qū)2、小區(qū)3組成了comp系統(tǒng)中的協(xié)作小區(qū)集，將最強(qiáng)干擾的小區(qū)進(jìn)行合并，并設(shè)定每個(gè)協(xié)作小區(qū)中的協(xié)作用戶設(shè)備為n個(gè)，當(dāng)然根據(jù)具體情況在comp系統(tǒng)中也可以選用4個(gè)或5個(gè)或更多個(gè)小區(qū)的固定協(xié)作小區(qū)集。

具體地，在comp系統(tǒng)中，通過用戶設(shè)備的cqi(channelqualityindicator)值的反饋，并設(shè)定門限值α來確定協(xié)作小區(qū)集中的協(xié)作用戶設(shè)備，具體過程為：首先，假定協(xié)作小區(qū)集中的反饋是完美反饋；然后，根據(jù)公式1劃分協(xié)作小區(qū)集中的中心用戶設(shè)備(ccue，cellcentraluserequipment)和邊緣用戶設(shè)備(ceue，celledgeuserequipment)：

式1中，cqiti表示當(dāng)前第i個(gè)協(xié)作小區(qū)中的第t個(gè)用戶設(shè)備的cqi反饋值；cqimax表示當(dāng)前協(xié)作小區(qū)集中的用戶設(shè)備的cqi最大反饋值；α表示判定協(xié)作小區(qū)集中用戶設(shè)備的門限值；最后，統(tǒng)計(jì)所述協(xié)作小區(qū)中的ceue，并將所述ceue設(shè)為協(xié)作小區(qū)集中的協(xié)作用戶設(shè)備。

s20：頻譜檢測階段，所述頻譜檢測階段包括以下過程

在comp系統(tǒng)中，利用認(rèn)知頻譜感知技術(shù)進(jìn)行空閑頻譜檢測，收集空閑頻段進(jìn)行拍賣準(zhǔn)備，如果頻段檢測為空閑狀態(tài)，則在該時(shí)間間隙中進(jìn)行頻譜拍賣；如果頻段檢測為忙碌狀態(tài)，不進(jìn)行頻譜拍賣；

更進(jìn)一步地，由于認(rèn)知頻譜感知的不完美特征，基于不完美頻譜檢測的概率轉(zhuǎn)化情況如圖2所示，因此通過建立馬爾科夫鏈的統(tǒng)計(jì)概率模型進(jìn)行頻帶是空閑或是忙碌狀態(tài)的使用狀態(tài)描述，具體過程為：基于不完美頻譜檢測的概率轉(zhuǎn)化

首先，設(shè)定有四種不完美的頻譜感知概率：pf表示誤檢概率；pm表示錯(cuò)過檢測概率；pu表示當(dāng)頻段不存在時(shí)的正確的檢測概率；pd表示空閑頻段存在時(shí)的正確的檢測概率。

其次，為了描述協(xié)作小區(qū)集中的頻帶使用狀態(tài)，設(shè)定協(xié)作小區(qū)集中四種頻帶使用狀態(tài)：空閑真、空閑假、忙真、忙假；例如，假如狀態(tài)“空閑真”表示該頻帶確實(shí)處于空閑狀態(tài)；狀態(tài)“空閑假”表示該頻段處于忙的狀態(tài)，但是，認(rèn)知的頻譜檢測技術(shù)檢測結(jié)果卻為空閑狀態(tài)。

最后，我們設(shè)定參數(shù)γ和β為狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，例如，“忙假”表示當(dāng)前的空閑頻段為忙碌狀態(tài)，然而檢測結(jié)果為空閑狀態(tài)，因此，“忙假”的概率主要包括兩部分：“空閑假”轉(zhuǎn)化為“忙假”的概率(1-γ)pf和“忙假”的自我轉(zhuǎn)換概率γpf；再按公式2計(jì)算第jth個(gè)時(shí)間間隙中檢測到空閑頻段的概率按公式3計(jì)算檢測到在第jth個(gè)時(shí)間間隙中的頻帶處于忙碌狀態(tài)的概率

公式2、3中，表示在第jth個(gè)時(shí)間間隙的初始階段的頻段檢測到未空閑狀態(tài)的概率，其中，表示第jth個(gè)時(shí)間間隙的前一時(shí)隙中檢測到空閑頻段的概率，γ表示概率的轉(zhuǎn)移概率，β表示在第jth個(gè)時(shí)間間隙的前一時(shí)隙中檢測不到空閑頻段狀的概率的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率。

s30：拍賣階段，所述拍賣階段包括以下過程

s31：買家為comp系統(tǒng)中的協(xié)作小區(qū)集中被判定的ceue，賣家為協(xié)作小區(qū)集中擁有空閑頻段的用戶設(shè)備，協(xié)作小區(qū)中的enb(enodeb，增強(qiáng)的基站)作為整個(gè)協(xié)作小區(qū)內(nèi)的中央單元，在拍賣過程中，中央單元不僅可以將小區(qū)內(nèi)的其他enb連接起來，還同時(shí)扮演頻譜經(jīng)紀(jì)人的角色，負(fù)責(zé)頻段的動(dòng)態(tài)拍賣過程，拍賣過程中，劃定時(shí)間間隙，協(xié)作小區(qū)中的enb輪流在每個(gè)時(shí)間間隙中充當(dāng)頻譜經(jīng)紀(jì)人的角色；

也就是說，在comp系統(tǒng)中，各個(gè)小區(qū)中的enb可以作為整個(gè)協(xié)作小區(qū)內(nèi)的中央單元，在拍賣過程中，中央單元不僅可以將小區(qū)內(nèi)的其他enb連接起來，還同時(shí)扮演頻譜經(jīng)紀(jì)人的角色，負(fù)責(zé)頻段的動(dòng)態(tài)拍賣過程；中央單元可以通過接口是x2的回程鏈路得到協(xié)作小區(qū)中其它enb的信道狀態(tài)信息反饋，該信道狀態(tài)信息反饋主要指cqi(channelqualityindicator)值的反饋；中央單元根據(jù)回程鏈路上述的信道狀態(tài)信息反饋情況對協(xié)作小區(qū)中的用戶進(jìn)行聯(lián)合處理，將用戶接受到的干擾信號(hào)轉(zhuǎn)化為有用信號(hào)，提升協(xié)作小區(qū)中用戶的數(shù)據(jù)吞吐量；在拍賣過程中，協(xié)作小區(qū)中的enb輪流充當(dāng)中央單元，每進(jìn)行一輪拍賣，enb按小區(qū)順序輪流扮演中央單元的角色。

s32：考慮實(shí)際過程中不完美頻譜檢測的情況的存在，在時(shí)間間隙中如檢測到空閑頻段，便開始進(jìn)行頻譜拍賣；在時(shí)間間隙中如沒有檢測到空閑頻段，則不進(jìn)行頻譜拍賣，其中頻譜拍賣采用順序拍賣方案進(jìn)行拍賣，具體為：

首先，在每個(gè)時(shí)間幀的開始，確定待拍賣的空閑頻段和ceue應(yīng)該檢測的時(shí)間長度，設(shè)定待拍賣的空閑頻段集合為c＝{c1,c2,c3...cs}；

然后，每個(gè)ceue向各自協(xié)作小區(qū)中的enb發(fā)送頻譜檢測結(jié)果，每個(gè)ceue對各個(gè)頻段進(jìn)行估價(jià)，設(shè)定ceue對頻段的估價(jià)函數(shù)為公式4：

xti＝cj·dti·(t-τ)(4)

公式4中，cj表示空閑頻段集合中的第j個(gè)空閑頻段，dti表示該買家在自己所處的協(xié)作小區(qū)中的單位數(shù)據(jù)流量，t表示傳輸幀的長度，τ表示頻段檢測的時(shí)間長度；

最后，該協(xié)作小區(qū)集的enb收集各個(gè)買家的估計(jì)值，并得到買家的效用函數(shù)：當(dāng)不考慮ceue之間的相互干擾情況下，買家的收益函數(shù)如公式5：

vti＝xti-bti(5)

公式5中，xti表示不考慮擾情況下的估價(jià)，bti表示第i個(gè)協(xié)作小區(qū)中的第t個(gè)ceue對第j個(gè)空閑頻段的估價(jià)；在考慮了ceue之間的相互干擾情況后，買家的收益函數(shù)如公式6：

vti＝h(xti)-bti(6)

公式6中，h(xti)表示不考慮買家相互干擾情況下的估價(jià)，h(xti)<xti，設(shè)定y1＝max(x21,....,xn3)，g(y1≤y)＝f(xti≤y)^n-1，其中，g(·)和f(·)分別表示y1和xti的累計(jì)分布函數(shù)，則y1的概率密度函數(shù)表示為公式7：

g(xti)＝(3n-1)f(xti)[f(xti)]^3n-1(7)

式7中，f(xti)表示估價(jià)xti的概率密度函數(shù)，則每個(gè)買家h(xti)的期望收益mr(xti)為公式8：

s33：設(shè)定買家的最佳競價(jià)是他們估價(jià)的函數(shù)，用b(xti)表示優(yōu)化的競價(jià)函數(shù)，通過對最大化mr(xti)關(guān)于競價(jià)bti的求導(dǎo)，得優(yōu)化后的競價(jià)函數(shù)b(xti)為公式9：

s34：采用第一價(jià)格密封拍賣方案對空閑頻段進(jìn)行競拍：

協(xié)作小區(qū)集中的協(xié)作用戶設(shè)備對空閑頻段集合中的頻段進(jìn)行競拍，將自己的競標(biāo)價(jià)格密封提交給該協(xié)作小區(qū)集合中的enb，在每個(gè)時(shí)間間隙中，對某個(gè)空閑頻段競價(jià)最高者將得到該頻段在此時(shí)間間隙的使用權(quán)；ceue通過競拍得到的頻段，并利用comp-jp技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

進(jìn)一步地，該競拍過程與頻譜檢測同步進(jìn)行，在每個(gè)時(shí)間間隙中均進(jìn)行頻譜檢測，并將空閑頻段放入待拍賣的空閑頻段集合c中，且在時(shí)間間隙的開始階段進(jìn)行頻段拍賣。

本發(fā)明實(shí)施例的comp系統(tǒng)中基于不完美頻譜檢測的頻譜拍賣方，在初始階段中，首先，設(shè)定了comp系統(tǒng)中的協(xié)作小區(qū)分簇方式，具體選擇了固定的三協(xié)作小區(qū)集合，并通過協(xié)作小區(qū)集合中所反饋的cqi值和判定門限α進(jìn)行ccue與ceue的劃分，并將判定的ceue作為協(xié)作小區(qū)集中的協(xié)作用戶設(shè)備，這些協(xié)作用戶設(shè)備被定義為買家。然后進(jìn)入到頻譜檢測階段，在comp系統(tǒng)中，利用認(rèn)知頻譜檢測技術(shù)進(jìn)行空閑頻譜檢測，收集空閑頻段進(jìn)行拍賣準(zhǔn)備，如果頻段檢測為空閑狀態(tài)，我們將進(jìn)行頻譜拍賣；如果頻段檢測為忙碌狀態(tài)，不進(jìn)行頻譜拍賣。進(jìn)入到拍賣階段后，考慮了不完美頻譜檢測的情況，并利用馬爾科夫概率模型進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，接著確定拍賣三要素，并進(jìn)行頻段拍賣，具體三要素確定方式為：判定ceue設(shè)為買家，頻譜檢測擁有空閑頻段的用戶設(shè)為賣家，設(shè)定協(xié)作小區(qū)集中的enb為頻譜經(jīng)紀(jì)人，該enb負(fù)責(zé)整個(gè)頻段拍賣過程。頻譜拍賣與頻譜檢測過程同步，只要檢測在某個(gè)時(shí)間間隙過程有空閑頻段，便開始頻段拍賣，密封收集買家競價(jià)，并選擇該空閑頻段中的最高競價(jià)者為贏家，并將此空閑頻段在該時(shí)隙過程中分配給競價(jià)最高的ceue。本實(shí)施例的頻譜拍賣方法，貼合實(shí)際通信應(yīng)用場景，用于優(yōu)化買家的競價(jià)出價(jià)，提升comp系統(tǒng)的頻譜利用率，增強(qiáng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量。

本實(shí)施例的在comp系統(tǒng)中基于不完美頻譜感知的頻譜拍賣方法，考慮了comp系統(tǒng)中固有的靜態(tài)頻譜分配方式和不完美的頻譜感知通信場景，以及拍賣理論的應(yīng)用背景，一方面，通過建立數(shù)學(xué)模型，利用馬爾科夫鏈描述comp系統(tǒng)中的不完美頻譜檢測問題，另一方面，在comp系統(tǒng)中，建立了基于不完美頻譜檢測的頻譜拍賣模型，設(shè)計(jì)買家，賣家，頻譜經(jīng)紀(jì)人，并優(yōu)化買家收益函數(shù)，最后，與頻譜檢測同步，依據(jù)拍賣條件，利用第一價(jià)格密封拍賣方案在時(shí)間間隙中對空閑頻帶進(jìn)行拍賣，提高comp系統(tǒng)的頻譜利用率，進(jìn)而提高系統(tǒng)的整體吞吐量。