基于逆向拍卖的局部载频分配方法组成比例

基于逆向拍卖的局部载频分配方法，涉及无线通信技术中的载频分配方法。提供一种基于逆向拍卖的局部载频分配方法。建立网络中新增小区的载频分配问题的模型；采用基于逆向拍卖的局部载频分配方法对新增小区进行载频分配。是一种非基于网络拓扑的载频分配方法。在满足干扰条件的情况下，分配时遵循提高载频利用率和降低对原有小区影响的原则，进而实现提高网络容量和提高频率利用率的目的。所提供的载频分配方法更为符合网络规划的要求，可以将问题在尽量小的范围内解决。提供的基于逆向拍卖的局部载频分配方法具有可适应网络拓扑变化，且很强的普适性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信技术中的载频分配方法，尤其是涉及一种基于逆向拍卖的局 部载频分配方法。
技术介绍
无线通信研究的两个主要目标就是最大化无线频率的利用率和最小化干扰的影 响。通信系统中，无线电频谱是非常重要的资源。但近年来对频谱资源的开发和利用远远 跟不上广播、电视和移动通信等领域对频谱需求的飞速增长。人们也日渐注意到这个问题， 新兴的无线通信技术，如认知无线电、蜂窝系统多载频技术等，均将提高频谱利用率作为最 重要的目标。由于网络内用户数目和增长速度的不均勻分布问题，小区分裂技术被广泛应 用。从而在原有的宏蜂窝(Macrocell)基础上，出现了微蜂窝(Microcell)和毫微微蜂窝 (Femtocell))等。由此，不难发现，小规模网络(或者某网络中的某一局部地区)的规划和 优化问题是十分重要的。同时我们不得不承认，无论是哪一个国家的哪一代网络(第一代 通信网、第二代通信网、第三代通信网等)，都已经完成了一定的基本建设。在现在和将来的 发展中，更多面临的是新增小区的问题。而对于新增小区问题，无论是建设运营商还是使用 者都希望新增小区对原有小区的资源分配情况产生很小的影响，甚至是不会影响原有的小 区。因此为了减少建网成本，提供便利的网络扩容条件，提高网络服务质量和容量，研究局 部载频分配方法，特别是新增小区的局部载频分配方法，具有相当重要的意义。但是从目前的研究和
现状来看，大部分的算法和方法都是从全局的角度 出发，对全网的载频进行规划和优化。如专利申请号为200710047144. 2的中国专利申请采 用遗传算法对正交频分复用系统子载波进行分配。在2008年3月出版的软件学报上，郝丹 丹等人运用启发式动态频谱分配算法解决认知无线电中的频谱分配问题等。这些方法均是 从全局的角度解决分配问题，即没有考虑系统现状或历史信息，而单纯从优化分配的角度 出发解决分配问题。很明显，这样的方法一方面使得分配问题的复杂度和计算量增大，同时 由于没有考虑现有的分配情况，使得新的分配结果对原有小区的资源分配造成重大影响。 所以考虑现有分配情况的方法不仅可以降低分配问题的复杂度和计算量，而且可以尽可能 地减小对原有小区的影响，即可以尽可能地减少新分配所需的代价。此外，新增小区资源分配问题的研究现状，基本处于很原始的阶段。尤其是工程实 际应用中，很多情况下，甚至采用人为手动配置。显然，在当前信息化、自动化的现状下，这 是极不合适的。因此提出自适应的、高效的解决方法是十分必要的。大部分频率分配问题都可以转换为等价图的边着色问题。图的广义边着色问题是 NP完全问题，也就是说无法在多项式时间内求得问题的最优解，在收发信机和频率个数较 多的情况下想利用穷举搜索的方法求得问题的最优解在时间上是不可行的。因此，如何分 配好频谱资源，使得对频率的使用达到最佳或接近最佳具有重要意义。在工程实践中许多 NP完全问题使用一些近似算法得到问题的可行解。许多学者已经对频谱的有效利用进行了研究，张艳刚等(张艳刚等，基于模拟退火算法的固定频率分配问题，微计算机信息，2007， 26)指出，频率可以以一种最佳或接近最佳的方式分配给特定的通信网络。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种。本专利技术包括以下步骤1)建立网络中新增小区的载频分配问题的模型；2)采用对新增小区进行载频分配。在步骤1)中，所述建立网络中新增小区的载频分配问题的模型的具体方法如下(1)根据干扰约束条件，确定新增小区的邻居小区情况；(2)新增小区向其邻居小区发出建立逆向拍卖小组请求；(3)愿意为网络规划做出贡献的小区，应答同意加入；(4)由应答同意的小区和新增小区形成以一个新增小区为拍卖中心的逆向拍卖小组。在步骤2)中，所述采用对新增小区进行载频 分配的具体方法如下(1)以新增小区为中心建立逆向拍卖小组；(2)获得逆向拍卖小组中的载频使用情况，统计得到已使用的载频数目M ；(3)判断已使用载频数目M与可用载频总数N的大小关系；(4)若M < N,进入单步逆向拍卖，获得分配结果；若M > N，进入多步逆向拍卖，获 得分配结果。本专利技术是一种描述网络中新增小区的载频分配方法，它是一种非基于网络拓扑的 载频分配方法。在满足干扰条件的情况下，分配时遵循提高载频利用率和降低对原有小区 影响的原则，进而实现提高网络容量和提高频率利用率的目的。所提供的载频分配方法更 为符合网络规划的要求，可以将问题在尽量小的范围内解决。本专利技术提供的基于逆向拍卖 的局部载频分配方法具有可适应网络拓扑变化，且很强的普适性。本专利技术所提供的描述网络中新增小区的载频分配方法，它源于经济中的逆向拍卖 行为。逆向拍卖(Reverse auction)也称为反向拍卖、出价(bidding)或招标(tendering) 系统，有别于传统的正向拍卖的一个卖方多个买方形式，逆向拍卖指一种存有一位买方和 许多潜在卖方的拍卖形式。在逆向拍卖中，买方会提供商品以供出价，潜在卖方持续喊出更 低的价格，直到不再有卖方喊出更低价为止。网络中新增小区便是逆向拍卖中的买方，买方 提供的商品则为所需的可用载频，而网络中的其它的小区和网络中其它可用的载频资源均 为潜在的卖方。价格则是买方获得该载频过程中，对应网络所花费的代价(如计算的复杂 度，切换时间等)。选取价格最低的卖方提供的商品，就是为新增小区分配一个对网络影响 最小的可用载频的过程。由此可见，本专利技术的突出优点在于提供了描述网络中新增小区的载频分配问题的 模型，即逆向拍卖模型。逆向拍卖模型不仅恰当地描述新增小区载频分配问题，而且更加符 合实际载频分配问题的要求。在逆向拍卖模型下，给出了一种局部载波分配方法。此方法 不仅解决了新增小区的载频分配问题，而且在尽可能小的代价下提高了网络容量。因此本4专利技术提供的方法可以用于新增站点载频资源分配，以提高网络容量，进而提高网络中频率 利用率。附图说明图1是本专利技术所述的逆向拍卖小组形成原理示意图。图2是流程图。图3是单步逆向拍卖流程图。图4是多步逆向拍卖流程图。图5是单步逆向拍卖实例示意图。图6是多步逆向拍卖实例示意图。在图5和6中，标记Cn(n = 1，2，......)代表η号小区，fm(m = = 1，2，......)代表m号载频频点。具体实施例方式以图1所示为例，来说明逆向拍卖小组的形成原理和过程。为了方便描述，使用 C(代表Cell)加阿拉伯数字对小区进行编号。当C7号小区被添加到网络中后，首先要根据 网络规划中对各小区覆盖范围的设置，以及信干比等要求，获得C7号小区和网络中原有的 小区的邻居关系。如图1所示，小区标号周围的圆圈表示此小区信号的覆盖情况，那么根据 交叠情况可知，原有的C2号小区、C3号小区、C5号小区和C6号小区是新增的C7号小区的 邻居小区。然后得到这样的邻区列表后，新增的C7号小区会向其所有的邻区发送逆向拍卖 的请求消息。邻居小区收到请求消息后，若愿意为网络的规划和优化做出贡献，则回复同意 应答消息。因为加入逆向拍卖小组后，小组内成员的载频就有可能发生变化，所以各小区可 以视情况决定是否参与逆向拍卖。在图1中所示的情况是C2号小区、C3号小区、C5号小区 和C6号小区均回复同意的应答消息。这样就形成了图中本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于逆向拍卖的局部载频分配方法，其特征在于包括以下步骤：１）建立网络中新增小区的载频分配问题的模型；２）采用基于逆向拍卖的局部载频分配方法对新增小区进行载频分配。

【技术特征摘要】
基于逆向拍卖的局部载频分配方法，其特征在于包括以下步骤1)建立网络中新增小区的载频分配问题的模型；2)采用基于逆向拍卖的局部载频分配方法对新增小区进行载频分配。2.如权利要求1所述的基于逆向拍卖的局部载频分配方法，其特征在于在步骤1)中， 所述建立网络中新增小区的载频分配问题的模型的具体方法如下(1)根据干扰约束条件，确定新增小区的邻居小区情况；(2)新增小区向其邻居小区发出建立逆向拍卖小组请求；(3)愿意为网络规划做出贡献的小区，应答同意加入；(4)由应答同意的小区和新...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄联芬，袁雁南，高志斌，姚彦，张远见，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：92[中国|厦门]