[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

技術領域

本發明涉及異構網絡技術領域，特別是涉及一種基于博弈論的同頻異構網絡功率分配方法。

背景技術

功率控制是無線通信系統中的一種重要的資源管理功能，也是異構網絡中的關鍵特性。

同頻異構網絡中采用功率分配與控制的原因：

1發射功率是無線通信系統的一種重要資源，直接關系到系統的正常運行和用戶對于終端設備待機時間的滿意度。有效的功率控制可以顯著提高網絡能效，并提升用戶和運營商對于通信系統和用戶設備的滿意度。

2在同頻異構網絡中，存在多個用戶使用相同頻率的信道資源的情況，因此在這些用戶之間就必然存在一定的同頻干擾，通過合理控制與分配用戶和基站的發射功率，可以保證在一定的通信質量的前提下提升網絡容量，提高系統性能。

因此，需要一種良好的同頻異構網絡的功率分配算法以保證在滿足一定通信質量前提下提高系統性能。

發明內容

發明目的：本發明的目的是針對同頻異構網絡的功率控制問題，提供了一種基于博弈論的同頻異構網絡的功率分配方法。

技術方案：基于博弈論的同頻異構網絡功率分配方法，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)]]>