[發(fā)明專利]針對宏蜂窩—飛蜂窩雙重網(wǎng)絡(luò)的基于定價的功率控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210303534.2
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN102833839A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鵬;朱宇
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: H04W52/24
• 分類號: H04W52/24;H04W52/26
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.一種針對宏蜂窩—飛蜂窩雙重網(wǎng)絡(luò)的基于定價的功率控制方法，是一種基于Stackelberg博弈（SG)，對飛蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行定價的功率控制方法；其中，網(wǎng)絡(luò)干擾管理者（NIC）扮演SG的唯一領(lǐng)導(dǎo)者，與其關(guān)聯(lián)的N個飛蜂窩基站扮演SG中的跟隨者；領(lǐng)導(dǎo)者通過給跟隨者的功率消耗定價來盡力減小由它們產(chǎn)生的總干擾，根據(jù)這個定價，每個飛蜂窩基站以非合作博弈方式最大化它們的效用；此博弈存在唯一的Stackelberg均衡；?

NIC的作用是最小化由飛蜂窩基站（FBS）對宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)用戶（MUE）產(chǎn)生的干擾；在一個時隙內(nèi)，該最小化算法通過迭代更新，收斂到Stackelberg均衡，過程如下：在每次迭代中，NIC根據(jù)FBS的回復(fù)，向FBS廣播的新單位功率定價；基于此廣播的定價，各FBS計算出它最優(yōu)的傳輸功率????????????????????????????????????????????????，并根據(jù)計算并向NIC回復(fù)更新的定價；多次迭代后，定價最終收斂至最優(yōu)定價；假設(shè)在一個宏蜂窩-飛蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，有N個飛蜂窩基站隨機(jī)分布，定義是在某時隙中，NIC向FBS索要的功率消耗定價，則第個FBS的優(yōu)化問題表述為：

其中，表示FBS?i的均衡功率，表示除了FBS?i之外的N-1個FBS的均衡功率集合，是編號為的FBS的最大傳輸功率，即不會超過，求解上式可知，是編號為的FBS的最優(yōu)傳輸功率；其中表示，是分配給FBS?i的帶寬，表示FBS?j對FUE?i的下行信道增益，是FUE?i受到的噪聲，是FBS?i的傳輸速率；

另一方面，NIC通過找到最優(yōu)定價最小化FBS對MUE產(chǎn)生的總干擾；此外，NIC要保證每個FBS的傳輸速率不能小于相應(yīng)FUE的服務(wù)質(zhì)量要求，則NIC的優(yōu)化問題表述成：

其中，表示FBS?i對MUE的信道增益；NIC和FBS的優(yōu)化問題構(gòu)成了SG；其中NIC是扮演領(lǐng)導(dǎo)者，F(xiàn)BS扮演跟隨者；Stackelberg均衡定義SG的最優(yōu)化策略輪廓，具體為：

一個策略輪廓是Stackelberg均衡當(dāng)且僅當(dāng)：

達(dá)到SE時，不管是NIC還是FBS都沒有動機(jī)要偏移這個均衡；

此SG中存在唯一的Stackelberg均衡，并且根據(jù)分布式定價和功率迭代更新算法達(dá)到Stackelberg均衡，其更新函數(shù)是：

其中k表示算法在一個時隙內(nèi)的第k次迭代更新。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率控制方法，其特征在于所述NIC的優(yōu)化程序如下：

步驟1：由NIC初始化參數(shù)，起始設(shè)定，設(shè)定初始化功率消耗定價，及比較因子；

步驟2：在第k次迭代中，NIC將k次更新后的功率消耗定價廣播給各FBS；

步驟3：NIC收集FBS的回復(fù)定價，并找出

；

步驟4：進(jìn)行計算比較，如果，則設(shè)定第k+1次迭代時NIC的廣播定價，并重復(fù)步驟2；否則進(jìn)入步驟5；

步驟5：向FBS廣播，即達(dá)到Stackelberg均衡的功率消耗定價。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率控制方法，其特征在于所述FBS的優(yōu)化程序如下：

步驟1：FBS?i傾聽來自NIC的廣播第k次定價；

步驟2：當(dāng)接收到，F(xiàn)BS?i根據(jù)以下公式計算出第k次迭代后納什均衡功率，并以此功率進(jìn)行傳輸，

同時，F(xiàn)BS?i根據(jù)更新公式

計算更新定價，并將其回復(fù)給NIC。