面向异质频谱的诚实拍卖机制设计与实现.docVIP

面向异质频谱的诚实拍卖机制设计与实现 //. - 1 - 面向异质频谱的诚实拍卖机制设计与实现# 崔力1，孙晨杰1，陈彦羽1，史专1，孙玉娥2，黄河1** 基金项目：国家自然科学基金项目（61202028；教育部高等学校博士学科点专项科 研基金项目（20123201120010）. 通信联系人：孙玉娥（1983-），女，副教授，主要研究方向：无线频谱资源分配，无线通信网络及隐私保 护 作者简介：崔力（1982-），女，硕士研究生，主要研究方向：无线频谱拍卖机制研究 （1. 苏州大学计算机科学与技术学院，江苏苏州 215006； 2. 苏州大学城市轨道交通学院，江苏苏州 215123） 5 摘要：随着无线通信技术的不断发展，各类无线用频业务对频谱资源的需求也随之飞速增长。 然而，绝大多数可用频段已经以长期租赁的形式分配出去，使得新的用频需求者很难申请到 所需的频谱。为了解决这一问题，本文设计了一种面向异质频谱的诚实拍卖机制，以鼓励现 有频谱持有者将自身空闲的频段提供给新的频谱需求者使用，以解决所面临的频谱危机。所 设计的频谱拍卖机制以最大化社会效益为优化目标，采用贪心机制设计了一个高效的频谱分10 配策略，将每段频谱分配给了一组互不干扰的买家，以提高频谱的复用率。为了保证参与拍 卖的买家的诚实性，本文还设计了一种报价无关的频谱支付机制。最终，通过仿真实验验证 了所设计机制的有效性。 关键词：无线通信；频谱拍卖；资源分配；异质；诚实 中图分类号：TP393 15 Truthful Auction Mechanism Design for the Secondary Heterogeneous Spectrum Market CUI Li1, SUN Chenjie1, CHEN Yanyu1, SHI Zhuan1, SUN Yu-E2, HUANG He1 (1. School of Computer Science and Technology, Soochow University, Suzhou 215006; 20 2. School of Urban Rail Transportation, Suzhou, 215001) Abstract: In recent years, with the soaring development of various wireless communication technologies, the mobile broadband demand for limited spectrum resource is experiencing a rapid growth. Unfortunately, majority of the spectrum resources have been allocated through long-term and regional leases without carefully planning, while large number of new applicants are in 25 shortage of the desired spectrum. To tackle this issue, a truthful auction framework is proposed to solve the heterogeneous spectrum trading in this work. The given mechanism provide enough incentives to encourage the existing spectrum holders (a.k.a primary users, sellers) to sell the underutilized spectrum resources to the new applicants (a.k.a secondary users, buyers), which can greatly alleviate the existing “spectrum crisis”. A high efficient greedy spectrum allocation 30 method is adopted in the proposed mechanism. Our goal is to design truthful auction mechanism that m