[发明专利]一种可共用的绿色能源联合频谱在无线网络中的分配方法

说明书

本发明公开了一种可共用的绿色能源联合频谱在无线网络中的分配方法。电信运营商作为斯坦伯格博弈的先行者，首先给出资源供应商j的单位资源批发价格w_j，然后资源供应商j通过运营商给定的批发价格w_j，从而决定自己的资源存储容量Q_j。电信运营商通过预估用户的流量需求D_i，根据资源供应商的资源容量存储限制，相应决定基站i需要存储的资源块数量y_i，并将相应的资源需求情况告知资源供应商，任何不能满足用户需求的请求都会被丢弃。最后采用逆向归纳法，得到资源供应商和电信运营商的收益，最终得出资源供应商之间的最优容量存储以及电信运营商的最优定价。本发明采用逆向归纳法，寻找出了资源供应商之间的最优帕累托容量均衡以及电信运营商的最佳定价策略。

技术领域

本发明属于无线网络技术领域，涉及一种无线网络中可共用的绿色能源联合频谱组装成资源块来满足用户流量需求的解决方案。

背景技术

近年来，无线用户的指数增长和对数据流量的爆炸性需求，不断推动着无线网络系统的能量消耗以及对频谱的需求。如何促使无线网络中的能量分配策略与网络频谱分配的有效融合，在满足不同无线服务质量的前提下，提升能效、谱效，同时也使得运营商运营效率得以增加，是我们亟需解决的一个问题。现有文献大多是针对能源或者频谱场景提出优化策略，而对于绿色能源联合频谱的场景，并没有提出使用绿色能源作为共通的资源协同频谱合作方案。对于资源联合分配，电信运营商与资源供应商之间可以通过协作减少不必要的资源存储，从而减少了额外开销。另外，对于资源联合分配模型现今也没有提出过使用绿色能源联合频谱组装成资源块来满足用户的流量需求。

经对现有技术文献的检索发现，Jie Xu等人在《IEEE Trans.Veh.Technol.,vol.65,no.4,Apr.2016》上发表题为Cooperative Energy Trading in CoMPSystemsPowered by Smart Grids,一文，该文提出传统能源联合绿色能源进行资源分配。然而该文的系统模型针对的仅仅是能量合作方面，并没有将频谱资源考虑进去。

另检索发现，Y.Guo等人在《IEEE Trans.Commun.,vol.62,no 10,pp.257-263,Oct2014》上发表了题为“Joint Energy and Spectrum Cooperation forCellularCommunication Systems”一文，该文针对蜂窝系统中能量联合频谱的分配问题，提出了能量与频谱合作方式下的最优执行策略，但是此策略只引入了能源开销，并未考虑频谱的开销以及资源供应商的概念。

经检索还发现，Dapeng Li等人在《IEEE Journal on Selected Areas inCommunications,vol.34,no.5,pp.1140-1159,May.2016》上发表题为DecentralizedRenewableEnergy Pricing and Allocation for Millimeter Wave CellularBackhaul一文，该文设计了一种基于分散系统的绿色能源分配方案。该文虽然提出了运营商和资源供应商之间的最优策略，但没有更加深入的分析运营商与资源供应商之间的相互关系，同时也未提及资源块的使用。

发明内容

本发明针对上述技术的不足，提出了一种可共用的绿色能源联合频谱在无线网络中的分配方法。该方法详细分析了资源供应商之间的容量存储决策，并给出了帕累托最优容量均衡，同时基于帕累托最优容量均衡，得出了电信运营商的最佳定价策略，最终使得网络系统中的能效、谱效得以充分利用。电信运营商的基站可以从资源供应商处租用专用的频谱资源和通用可再生能源以生产资源块来满足移动用户的随机流量需求。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括如下步骤：

第一步，电信运营商作为斯坦伯格博弈的先行者，首先给出资源供应商j的单位资源批发价格w_j。