一种电力无线异构网络业务连接竞争方法及连接方法

1.一种电力无线异构网络中多模终端业务自适应连接方法，电力物联网场景中的业务接入选择场景中，针对不同终端的业务连接问题建立多商品拍卖模型，在该多商品拍卖模型中无线频谱提供者WSP为卖方，基站为买方，业务为商品，由WSP主持拍卖，将待接入业务出售给基站；假设网络中所有的接入业务获得等比例的资源，如果连接到基站c的业务数目为N c ，那么每个接入业务都将获得的基站资源比例r为：采用业务的速率作为衡量信道状态的标准，并采用香农公式将业务的速率映射为信干噪比SINR的函数，如果每个接入业务获得基站整个带宽W的比例为r，那么业务m的速率TP m 为：TP m ＝rW log 2 (1+r mc ) (2)r mc 为业务m对基站c的SINR值，该SINR值定义为业务从其接入基站c接收的信号功率比上噪声功率与从其它基站接收的干扰功率之和；假设所有基站均为同频部署，业务模型为全缓冲，则：将作为商品的业务进行分组，采用多商品拍卖分配一个业务组：WSP选择M个业务作为一个业务组，买方可以向业务组中任意业务组合竞价，记业务组合为x j ＝U 1 U 2 ……U M ，U m ＝{0,1}代表业务m是否在该组合中，x j 表示第j个业务组合，一共有J＝2 M -1个业务组合；基站c对业务组合x j 的估价V c (x j )定义为它能提供给业务组合x j 中每个业务的平均速率：其中，s c 为基站c中已接入业务数， 为当前业务组合中的业务总数；记基站c对业务组合x j 的竞价为q c (x j )，由于该拍卖模型具有诚实性，基站会以自己的估价提交竞价，即q c (x j )＝V c (x j )，定义WSP的估价r WSP (x j )为:其中， 为业务对基站的SINR平均值；只有大于等于WSP估价的竞价才是合理竞价，所有的合理竞价都是基于SINR平均值以上的竞价；WSP收集基站的竞价，并按不同的x j 对竞价归类，同时过滤不合理竞价，假设共有K个合理竞价，记竞价组合G(x j )为：G(x j )＝[q c (x j )] 1×K (6)一共有J个G(x j )矩阵，令相应的指示矩阵δ(x j )为：δ(x j )＝[δ c (x j )] 1×K (7)δ c (x j )∈{0,1}表示基站c向x j 竞价q c (x j )的输赢，令A＝{j|δ c (x j )＝1}代表获胜的业务组合的序号；该多商品拍卖模型的目标和限制条件如下：∑ j∈A x j ＝(1,…,1)(M个1) (8-2)q c (x j )≥r WSP (x j ) (8-3)目标函数(8)为业务组寻找最大的竞价和，使获胜基站为业务组中所有业务提供的速率和最大，获胜基站为所提交竞价包含在最大竞价和中的基站；约束条件(8-1)规定对于每个基站c，它最多只能赢得一个业务组合；约束条件(8-2)规定业务组中每个业务有且只能出售给一个基站；约束条件(8-3)规定最大竞价和中的竞价必须大于等于WSP的估价；其特征在于：采用所述的多商品拍卖模型进行业务连接，业务多商品拍卖流程包括以下步骤：步骤S11：业务组形成：WSP根据业务所在地理位置形成一个业务组，且针对每个业务执行一次拍卖；步骤S12：拍卖准备：每个业务测量其对所有基站的信干噪比值SINR，并获得复合的接入点集合C m ，设计一个SINR门限V in ，只有SINR≥V in 时相应的基站才能进入业务的备选集合C m ，然后业务将与集合中的基站进行信令交互；步骤S13：开始拍卖：首先所有基站根据从业务处获得的信息向WSP提交竞价q c (x j )，然后WSP对收集到的竞价进行处理，将竞价按业务组合分类并根据其估价r WSP (x j )过滤不合理竞价，最后WSP在满足约束条件下求解该多商品拍卖模型，为该业务组寻求最大的竞价和；步骤S14：后续工作：WSP将业务组中的业务接入获胜基站，同时业务记录估价，作为以后衡量信道状态是否较差的标准；步骤S15：下一次拍卖：在上一次拍卖的业务组中所有业务接入基站后拍卖结束，开始下一次拍卖，WSP选择一组新的业务为其安排接入，这些业务重新测量参数，所有的业务均已售出时整个多商品拍卖结束；WSP选择地理位置相邻的3个待接入业务形成一个业务组，寻找最大竞价和的步骤如下：步骤S13.1：G＝{G(x 1 )...G(x j )...G(x J )} 分类并过滤不合理竞价[q c (x j )] C×J ；步骤S13.2：从某一个G(x j )开始， 步骤S13.3：记提交竞价Q(x j )的基站为Q -1 (x j )，移除该基站其它竞价，记为G/Q -1 (x j )，Q G/c (x j )表示移除基站c竞价后的，G(x j )中的最大竞价；步骤S13.4：在业务组中所有业务均已分配完前，重复S13.2、S13.3步骤；步骤S13.5：将上述所有最大竞价加和，得到一个竞价和W，由于从不同的业务组合开始将导致不同竞价和，列举所有竞价和，并得到其中最大竞价和；每轮拍卖结束时，业务记录WSP估价作为衡量接入后信道状态的下限速率，当业务速率低于WSP的估价时说明其接入基站已无法继续为该业务提供基于SINR平均值以上的速率，此时WSP为业务安排单商品前向拍卖，仅为该业务重新分配其接入基站，业务单商品拍卖流程包括以下步骤：步骤S21：速率检测与估价：业务每隔t秒对其速率进行一次检测，低于上一次拍卖更新的WSP估价时，业务向WSP发出重新拍卖请求；步骤S22：拍卖准备：WSP收到业务的请求，确认无误后通知业务进行拍卖准备并测量所有基站的信干噪比值SINR，并筛选出接入点集合C m ，之后业务与备选基站进行信令交互，备选基站获得业务信息；步骤S23：开始拍卖：基站提交对该业务的竞价，WSP收集所有基站竞价，并过滤不合理竞价，WSP在满足约束条件下根据式为该业务组寻求的最大竞价和，最大竞价和中提交最大竞价的基站即获胜基站；步骤S24：后续工作：WSP将该信道状态较差的业务接入新的获胜基站，该业务将上次拍卖记录的WSP估价更新为本次拍卖WSP估价；步骤S24的后续工作还包括WSP根据基站收益结算基站奖励；WSP根据基站收益结算基站奖励的具体步骤如下：步骤S24.1：若获胜基站c赢得的业务组合为j，成交价p c (x j )为：p c (x j )＝max{r WSP (x j ),V(c)-∑ u≠c ∑ h≠j δ u ′(x h )q u (x h )}，其中 为获胜基站c不参与竞价时的最大竞价和，∑ u≠c ∑ h≠j δ u ′(x h )q u (x h )为当前最大竞价和中其它基站的竞价和；步骤S24.2：对于M＝1且J＝1时的特例，成交价p c 为：p c ＝max{r WSP ,max∑ u≠c q u }其中max∑ u≠c q u 为获胜基站c不参与竞价时的最大竞价；步骤S24.3：由于VCG机制是次高价拍卖的一种扩展，因此对于获胜基站c，它的成交价p c (x j )小于其获胜竞价q c (x j )，即r WSP (x j )≤p c (x j )≤q c (x j )；步骤S24.4：获胜基站c由于赢得业务组合j获得的效用:Z c (x j )＝V c (x j )-p c (x j )，没有获得业务接入的基站效用为0，WSP由于出售业务组合j获得的效用Z WSP (x j )＝p c (x j )-r WSP (x j )；步骤S24.5：为了鼓励基站参与竞价，在业务更新接入基站时，WSP将对之前为业务提供服务的基站进行货币奖励，该货币奖励与基站收益成正比，定义基站收益为： 其中a(n)是检测轮次n的增函数， 为业务组合j中业务的数目，t c 为该基站c为业务提供服务的时间。