面向内容服务双边匹配的天空地6G网络资源分配方法

摘要

本发明公开了一种面向内容服务双边匹配的天空地6G网络资源分配方法。所述方案包括：首先，我们将天空地6G网络资源分配中涉及到的角色抽象为天空地6G网络、内容源与终端用户。其次，我们将天空地6G网络分配中的内容源、用户、天空地网络设施解耦成天空地网络设施‑内容源对与终端用户两类实体，生成天空地网络设施‑内容源对以及终端用户，同时我们假设天空地网络设施与内容源无关。最后我们使用双边匹配方法将这些资源对与终端用户进行匹配，生成稳定的匹配结果。本发明系统提高了服务用户数以及服务提供商收益，有效提升系统性能。

说明书

技术领域

本发明涉及内容服务网络与物联网领域，具体为一种面向内容服务双边匹配的天空地6G网络资源分配方法。

背景技术

现有地面5G网络覆盖范围有限，难以满足日益增长的网络无缝覆盖需求。同时，当前网络资源分配主要考虑如何提升资源利用率与系统吞吐量，较少涉及用户对网络内容的特定需求，这对网络高效服务与资源灵活分配均带来了严峻挑战。

匹配博弈，诞生于社会经济学，在市场营销和社会生活中有着广泛的应用。在匹配博弈中，每个代理都有一个针对其他集合的偏好列表，目标是找到对应偏好的稳定匹配。基本上，根据代理人的数量，匹配博弈可以分为双边匹配和三方匹配。在双边匹配博弈中，它可以进一步分为三类，即一对一匹配、一对多匹配和多对多匹配。例如，医院/住院医师问题是多对一稳定婚姻问题的延伸，我们认为男性是住院医师，女性是医院。每家医院都公布了配额，规定了医院可以接纳的住院人数。在这个模型中，医院和住院医师的偏好列表通常是不完整的。匹配理论在考虑所有实体的本地化偏好的同时提供了一种分布式的解决方案，在网络资源分配中展现出了重要潜质。通过克服传统资源分配方案和博弈论的局限，匹配博弈已经成为未来天空地网络资源分配中一种有潜力的方案。双边匹配在社会和经济领域都有着广泛应用。

本发明通过双边匹配的方案，一方面解决了海量数据的高效传输、网络覆盖的局限性的问题，另一方面降低了算法复杂度。本发明系统提升了系统吞吐量、用户满意度以及服务提供商收益，有效提升系统性能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种面向内容服务双边匹配的天空地6G网络资源分配方法。所述方案包括：首先，我们将天空地6G网络资源分配中涉及到的角色抽象为天空地6G网络、内容源与终端用户。其次，我们将天空地6G网络分配中的内容源、用户、天空地网络设施解耦成天空地网络设施-内容源对与终端用户两类实体，生成天空地网络设施-内容源对以及终端用户，同时我们假设天空地网络设施与内容源无关。最后我们使用双边匹配方法将这些资源对与终端用户进行匹配，生成稳定的匹配结果。本发明系统提高了服务用户数以及服务提供商收益，有效提升系统性能。

将天空地6G网络分配中的内容源、用户、天空地网络设施解耦成天空地网络设施-内容源对与终端用户两类实体，生成

首先，根据数据的传输速率定义用户的偏好列表，

该方法从用户

本发明的技术方法具有以下优点：

本发明通过双边匹配的方案，我们将天空地6G网络资源分配中涉及到的角色抽象为天空地6G网络、内容源与终端用户。其次，我们将天空地6G网络分配中的内容源、用户、天空地网络设施解耦成天空地网络设施-内容源对与终端用户两类实体，生成天空地网络设施-内容源对以及终端用户，同时我们假设天空地网络设施与内容源无关。最后我们使用双边匹配方法将这些资源对与终端用户进行匹配，生成稳定的匹配结果。一方面解决了海量数据的高效传输、网络覆盖的局限性的问题，另一方面降低了算法复杂度。本发明系统提升了系统吞吐量、用户满意度以及服务提供商收益，有效提升系统性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方法，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为用户满意度与用户的关系图。

图2为系统性价比与用户的关系图。

图3为服务商收益与用户的关系图。

具体实施方式

本发明提出一种面向内容服务双边匹配的天空地6G网络资源分配方法，下面结合附图，对实施例作详细说明。

本发明的实施方式分为两个步骤，第一步为建立系统模型，第二步为算法的实施。

本发明使用MATLAB进行仿真。

图1为用户满意度随用户的变化情况。我们从用户满意度的角度对系统性能进行分析，在此将内容服务实际传输速率和预期传输速率之间的比率看作用户满意度百分比，用户根据预期费率向设备供应商报价，具有更高费率需求的用户将提供更高的价格。因此，设备商更青睐这些用户，这些用户通过优先分配资源获得更好的服务。很明显，随着更多的用户加入，用户满意度会下降。随着更多用户共享相同的内容源和网络设施资源，干扰增加，性能下降。双边匹配方法优于贪心以及随机方法。

图2为系统的性价比与用户的关系图。如前所述，我们需要优化系统成本性能。性价比指标不仅表明用户的满意度有多好，还展示了内容服务提供商带来的好处。从图中可以看出，随着更多用户的加入，系统成本性能会降低。双边匹配再次证明其自身优于贪心方法以及随机方法。

图3中研究了内容服务提供商收入随用户增加的变化情况。我们从内容的收入角度比较了三种方法。内容服务提供商收入计算为为匹配用户提供的价格总和减去为计算服务支付的成本总和，也就是通过购买边缘节点资源向匹配用户提供服务而获得的总收入，相应地，用户越多，整体收入越多。。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。