[发明专利]智能云辅助双边拍卖频谱分配方法

权利要求书

1.智能云辅助双边拍卖频谱分配方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：建立单轮多单元双边拍卖模型；其中，双边多频谱拍卖中定义的四个经济属性为：真实性，事后个人理性，事后预算平衡，经济效率；具体包括以下步骤：

S11：单轮多单元双边拍卖模型由N个买方代理商和M卖方代理商组成，在拍卖中，中标人和付款方式由第三方云代理拍卖决定；假设所有出价均为私人出价，密封和无勾结；

S12：假设每个买方代理可以请求多个信道，并且每个卖方代理在单轮双边拍卖中贡献至少一个渠道，则卖方代理s_i的效用收益是：

其中，是卖方代理s_i的交易信道数，卖方代理s_i的信道付款为P_i^s，W_i＝{w_i,1,w_i,2,..,w_i,c,..,w_i,K}表示信道c对于买方j的信道价值，Av＝(Av₁,Av₂,...,Av_i,...,Av_M)所为所有卖家信道的竞拍底价，拍出的信道数X为中间代理给seller的收款-成本；

S13：买方代理b_j的效用收益是：

其中，是买方代理b_j的交易信道数，买方代理b_j的估值向量是卖方代理s_i的信道付款为P_i^s和买方代理b_j的应付价格为拍得信道数X为真实估价-付款；

步骤S1中，双边多频谱拍卖中定义的四个经济属性分别为：

A1：真实性：若买卖双方都不能够通过不真实的投标获得更高的效用收益，那么双重拍卖是真实的；

A2：事后个人理性：若所有买卖双方都将获得非负效用，则双重拍卖是事后个人理性，则没有任何获胜的卖方支付的价格低于其要价，没有获胜的买方支付的价格高于其出价：

A3：事后预算平衡：若拍卖师的利润是非负的，那么重复拍卖就是事后预算平衡，则卖方的总收入少于买方的付款：

A4：经济效率：若拍卖师可以完整地通过利用所有用户的信息来最大限度地提高整体效用，那么双重拍卖在经济上是有效的，经济效率包括频谱成交率和社会效用其中是卖方的效益，而是买方的效益；

S2：根据多通道频谱拍卖设计和多主体系统(MAS)，建立用于异构频谱共享的智能云辅助双边拍卖频谱分配机制；

S21：拍卖前的准备阶段；

S22：拍卖机制设计阶段：包括两个阶段：把seller和buyer匹配分类；分类后，独立运行各类频谱的拍卖；包括以下步骤：

S221：卖方代理竞价策略：对于特定信道c，出价回合时间为TB^c，出价时间从TB^c减少为零，类似于降价拍卖：

需求缺口越大，剩余时间越多，因子越大；

定义Q_t是奖励函数，等于满足用户QoE要求的信道数，定义QoE函数表达为：

S222：买方代理竞标策略：买方代理商b_j的目标是在出价时段TB^c中向云拍卖商-代理商提交信道的最低出价，以实现利润最大化；竞标时间t从TB^c减少到零：

0≤t≤TB^c,

其中，BP_i^c(t)是买方代理b_j在出价时间TB^c内信道c的临时出价bidprice(BP)；

S223：云拍卖代理作为中间人，对买卖双方的报价及需求做判断和执行；若则最低卖方代理要价小于或等于最高买方代理联盟的出价，则通道c交易达成，成交价格P_i^c(t)为达成交易时卖方要价与买方出价和的一半：

S23：建立智能云辅助双拍卖算法；

S231：初始化：为每个卖方代理s_i和买方代理b_j设置初始价格；根据买卖双方频谱供需特点安排不同类型频谱的拍卖，给出买卖双方的信道供求数量；各类型频谱分别实施下面拍卖算法，设置拍卖完成时间TB_i：While0≤t≤TB_i；

S232：更新双方的频谱资源供需信息：在拍卖期间实时更新每个卖方代理s_i和买方代理b_j买卖双方的报价和信道需求数，更新卖方代理s_i和买方代理b_j集；

S233：云拍买代理处理上报信息，云代理做判决，并决定最终成交价格；云拍卖代理将卖方代理叫价按降序排序，买方代理出价按升序排序：

如果存在则满足信道售出条件，分配所拍出信道的买家组成；

步骤S233中，还包括以下步骤：

A1：记拍出信道数为κ_t，获拍信道buyer集合YB_t,YB_t＝ε≥1，其需求信道数分别为报价分别为

A2：把申请预成功的买方代理作为一个联盟云代理产生联盟潜在冲突图，找到集中包含buyer个数最多的最大独立集g_j，完成一轮分配，相应的信道c的拍卖价格就为g_j为获胜联盟Π_j的成员个数；

A3：更新拍出信道数κ_t＝κ_t-1，相应独立集中的买方Ψ＝Ψ-1；当Ψ＝0时，代表此买方满意，不在参与下一轮竞拍，更新买方代理集合B且|B|＝|B|-1；直到κ_t＝0 or|YB_t|＝0，结束此轮拍卖；

S234：迭代：t＝t-1；重新进行第一步；

S235：拍卖结束条件：直到t＝0，或卖方代理所有信道全部拍出或买方全部满意|B|＝0，整个拍卖过程结束；

S24：支付阶段：当前时刻t时，信道c的成交价格为：

因此，t时刻获胜买方代理在信道c的支付为：

2.根据权利要求1所述的智能云辅助双边拍卖频谱分配方法，其特征在于：步骤S21包括以下步骤：

S211：频率异质性频：频谱异构性被定义为不同的频率具有不同的传输范围；总路径损耗定义为：

L＝10logf²+γlogd+P_f(n)-28    (5)

其中，L是以分贝(dB)为单位的总路径损耗，f是以兆赫兹(MHz)为单位的传输频率，d是以米(m)为单位的距离，γ是距离功率损耗系数，P_f(n)是地板损耗穿透因子；

S212：买卖双方说明：空闲频谱拥有者作为卖方，需上报信息包括：频段范围、允许所使用的区域、真实信道价格；频谱需求者作为买方，需上报信息包括：买方地理位置信息、发射功率、所需带宽、使用频段、真实信道价值；

S213：多智能体系统：包括三方：买方智能代理、卖方智能代理和作为中间拍卖师的云拍卖代理；以及智能体的决策过程。