1.一种基于双向拍卖模型的最优中继选择方法,其特征在于:包括以下步骤:S1:根据网络拓扑建立及时拍卖模型,拍卖者通知拍卖开始;
其中,所述及时拍卖模型包括买家、卖家和拍卖者,所述买家为需要中继的边缘用户,所述卖家为提供中继服务的节点,所述拍卖者为基站;
S2:买家根据以下公式提出报价函数 同时卖家根据以下公式提出要价函数其中, 为买家报价表示源节点m对中继节点n的服务的真实估价, 为卖家要价表示中继节点n到目的节点的真实估价,λi为买家标高,ξj为卖家标高;
S3:判断报价函数和要价函数是否满足以下公式:
如果否,则返回步骤S1;
S4:如果是,表示有达成的交易存在,同时构建在双向拍卖模式下的完备权重预匹配二部图即 时,源节点即买家m和中继节点即卖家n之间存在邻接边;
S5:根据完备权重预匹配二部图,采用图论中的最大权重匹配算法获得节点间的最大能量效率匹配关系;
S6:判断最大能量效率匹配关系中是否存在虚配交易关系,如果无,进入步骤S8;
其中,所述虚配交易关系为已匹配的关系边权值为0时的交易关系;
S7:如果有,则根据实际关系删除虚配交易关系;
S8:获得买家和卖家双方成交价格;
S9:所述买家支付报酬并获得通信机会,所述卖家提供中继服务获得收益,完成交易。
2.根据权利要求1所述的基于双向拍卖模型的最优中继选择方法,其特征在于:所述步骤S4中的构建在双向拍卖模式下的完备权重预匹配二部图的权重值按以下公式进行:其中, 表示能量效 率函数, 为某一对匹配关系的 容量,表示表示第n个中继节点即卖家到基站的发送功
率; 表示表示源节点即买家m到中继节点即卖家n的发送功率;SNR表示表示信噪比;
2
σ 表示高斯白噪声功率; 表示表示第n个中继节点即卖家到基站的距离,k为路径衰落因子; 表示源节点即买家m到中继节点即卖家n的距离。
3.根据权利要求1所述的基于双向拍卖模型的最优中继选择方法,其特征在于:所述步骤S8中的买家和卖家双方成交价格通过该以下公式来计算:其中, 表示买方向卖方支付虚拟报酬。
4.根据权利要求1所述的基于双向拍卖模型的最优中继选择方法,其特征在于:所述步骤S2中买家提出报价函数 同时卖家提出要价函数 都是通过对自身资源进行评估来确定的,所述自身资源包括剩余能量和发送功率。
5.根据权利要求1所述的基于双向拍卖模型的最优中继选择方法,其特征在于:所述步骤S5中的最大权重匹配算法是指基于完备权重预匹配二部图和边权值进行最大化总权值的匹配运算,具体包括以下步骤:S51:依据完备权重预匹配二部图构建权重矩阵,构成完全加权二部图G(V1,V2);其中,G(V1,V2)表示含有顶点集合V1和V2的二部图;V1表示源节点即买家的集合;V2表示中继节点即卖家的集合;
S52:对所述完全加权二部图G(V1,V2)执行匈牙利算法,并对可行顶标进行修改以找到权重值最大的匹配,最终得最大权重匹配关系。
6.根据权利要求5所述的基于双向拍卖模型的最优中继选择方法,其特征在于:所述权重矩阵为方阵,所述方阵中设置有虚拟节点,所述虚拟节点为源节点或中继节点,所述虚拟节点与其他节点对应权重值为0。
7.根据权利要求5所述的基于双向拍卖模型的最优中继选择方法,其特征在于:所述可行顶标按以下公式进行:ω表示每条边的权重值,l(y)表示中继节点即卖家的顶标;l(x)表示源节点即买家的顶标;y表示某一个中继节点即卖家;x表示某一个源节点即买家。
8.根据权利要求5所述的基于双向拍卖模型的最优中继选择方法,其特征在于:所述步骤S5中顶标的修改方法按以下公式进行:其中, 表示源节点即买家集合,T表示中继节点即卖家集合,定义他们为T=H∩V2,H为二部图G(V1,V2)中根在某一节点的交错子图的顶点集;l′(u)为修改后的顶标;ω(x,y)表示源节点即买家x和中继节点即卖家y之间的权重值;αl表示顶标调节因子;u表示某一节点即买家或者卖家;l(u)表示某一节点即买家或者卖家的对应顶标。