[發明專利]基于博弈論的同頻異構網絡功率分配方法

有效

• 申請號: 201310280823.X
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103369542A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 李旭杰;葛茂;孫穎;王伯松;李黎;顧燕
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H04W16/14
• 分類號: H04W16/14;H04W52/24;H04W72/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.基于博弈論的同頻異構網絡功率分配方法，其特征在于，

在上行鏈路和下行鏈路使用同頻信道的用戶之間通過相互博弈達到均衡，確定各自的發射功率，其效用函數由收益函數與代價函數之差獲得，收益函數在上行鏈路采用能量效率模型，在下行鏈路采用總容量效率模型，代價函數采用固定代價因子、自適應代價因子和最大代價因子三種方法；具體是：

步驟一：對網絡參數進行初始化：

從異構網絡各基站獲得同頻信道帶寬B、子載波數N、可劃歸為一組連續子載波的個數S、網絡中存在同頻信道干擾的用戶數K及其相應信道上基站可以分配的最大總功率p_{tot_max_in_m}、從用戶端獲得用戶k的發射功率最大值p_max和最小值p_min、用戶完成通信所需的最小信干噪比Γ_min；

步驟二：選擇代價因子λ或μ，對所有用戶依次迭代求解納什均衡，并合理調整發射功率：對所有用戶求解上、下鏈路效用函數，如果計算結果p_k＜p_min（或者p_k＞p_max），則令p_k＝p_min（或者p_k＝p_max），否則進入步驟（3）；其中，第k個用戶的策略集，即發射功率集）為p_k∈[p_min，p_max]，p_min≥0；

上行鏈路效用函數為：

Uk(pk,P-k)=Ri,k,m(pk,P-k)-Ci,k,m(pk,P-k)]]>

=RQ·(1-AeBγk)Cpk-μ·pk]]>

式中，R_Q表示一個與接入技術相關的參數，L表示用戶傳輸數據包中的信息比特數，C表示數據包經過信道編碼后的長度（C>L），數據傳輸速率為R?bps。R_Q·f_k表示用戶K的上行傳輸率。f_k(γ_i，k，m(p_k，P_-k))稱為效率函數，表示上行基站接收機接收到的正確幀的概率，是一個與調制編碼方式相關的參數；

下行鏈路效用函數為：

Uk(pk,P-k)=Ri,k,m(pk,P-k)-Ci,k,m(pk,P-k)]]>

=Bsublog2(1+W·gi,k,mpi,k,mΣj=1,j≠kKgi,j,mpi,k,m+σ2)-λ·pi,k,m;]]>

式中，B_sub表示每個子信道帶寬，W表示在M-QAM調制信號和信道容量的差值，g_i,k,m表示在相互間有同頻干擾用戶中第i個基站的第k(k=1,2,…,K)個用戶在第m(m=1,2,…,M)個子信道上的增益，p_i,k,m表示第i個基站的第k(k=1,2,…,K)個用戶在第m(m=1,2,…,M)個子信道上的發射功率；

步驟三：確定發射功率收斂；對于給定ε＞0，若兩次發射功率時停止迭代，當所有用戶停止迭代時，博弈算法結束；

步驟四：輸出功率向量P#={p1#,...,pK#}.]]>