[發明專利]一種M2M設備接入基站時的接入方法及系統

有效

• 申請號: 201710204911.X
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN107094281B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 黃畢堯;周振宇;馮俊豪;李建岐;劉韻;白杰;朱道華;朱朝陽
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院;華北電力大學;國網江蘇省電力公司蘇州供電公司;國網江蘇省電力公司電力科學研究院;國網冀北電力有限公司;國家電網公司
• 主分類號: H04W4/70
• 分類號: H04W4/70;H04W48/16;H04W74/08
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種M2M設備接入基站時的接入方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟：

計算位于重疊蜂窩區域的M2M設備在選擇接入基站時的前導碼沖突概率；

使用最優能效的非合作博弈對重疊區域M2M設備進行基站選擇和功率分配，使得最優能效的M2M設備接入基站；

所述使用最優能效的非合作博弈，包括：

對于博弈的每一輪，其他M2M設備的基站選擇策略固定，M2M設備k執行內層循環搜索最優基站選擇和功率分配方案；

執行外層循環的非合作博弈的迭代次數，M2M設備博弈迭代將不斷地進行，直到聯合基站選擇和功率分配策略收斂到納什均衡；

所述M2M設備k執行內層循環搜索最優基站選擇和功率分配方案，包括：

計算得到最優傳輸功率；

計算得到最優接入成功概率；

計算得到最優能效；

選擇最優基站選擇和功率分配方案；

所述最優傳輸功率為：

最優接入成功概率為：

最優能效為：

最優基站選擇和功率分配方案：

其中：為重疊基站的集合，s_k，m(n)＝1為每個M2M設備k接入候選基站，s_-k(n)為除M2M設備k以外其他M2M設備的基站選擇策略，s_-k(n)的基站選擇策略是固定的；為通過使用服務質量QoS約束計算的最優傳輸功率，g_k，m為平均信道增益，d_k，m為第k個M2M設備與基站間的距離，N₀為信號噪聲，α為信道損耗系數，I_k，m為來自鄰近蜂窩的同信道干擾，γ_m表示M2M設備與基站通信的最小SINR，為d_k，m的α次冪，s_k(n)為第n次循環中，第k個M2M設備的基站選擇策略，Φ_m(n)為將要向基站發送前導碼的M2M設備集合；L_m為可用前導碼的數量，B_m為前導碼長度，p_m，cir為傳輸電路能量消耗，為最優基站選擇策略，為最優功率分配方案，Pr_k為第k個M2M設備的接入成功率，EE_k為最優能效，k為第k個M2M設備，選擇最優基站選擇和功率分配方案的迭代次數等于候選基站個數；

所述執行外層循環的非合作博弈的迭代次數，收斂到納什均衡，包括：

M2M設備博弈迭代將不斷地進行，對于每個基站，嘗試向基站發送前導碼的M2M設備集合，通過使用最優基站選擇策略進行更新；

對每一個M2M設備k∈Φ重復以上更新步驟，Φ為參加博弈的M2M設備集合；

更新博弈迭代計數n→n+1，并重復M2M設備的最優基站選擇和功率分配方案，直到達到納什均衡。

2.如權利要求1所述的接入方法，其特征在于，所述計算位于重疊蜂窩區域的M2M設備在選擇接入基站時的前導碼沖突概率，進一步包括：

判斷M2M設備是否允許接入基站；

M2M設備隨機接入基站；

計算每個基站前導碼的沖突概率。

3.如權利要求2所述的接入方法，其特征在于，所述判斷M2M設備是否允許接入基站，包括：

在進行M2M設備接入時，基站發送阻攔因子b_m，并把阻攔因子b_m向所有M2M設備廣播；

當在蜂窩m中的M2M設備k接收到阻攔因子b_m后，生成一個隨機接入因子a_k，a_k∈[0，1]；

當a_k＜b_m時，M2M設備k允許接入到基站，否則M2M設備k需要等待一段隨機長度時間后，繼續重復隨機接入基站過程。