[發(fā)明專利]基于匹配博弈的帶寬動態(tài)性優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711116036.6
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN108055670B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張暉;趙前龍
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04W72/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 劉莎

1.基于匹配博弈的帶寬動態(tài)性優(yōu)化方法，用于5G超密集組網(wǎng)環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境由宏蜂窩和家庭基站構(gòu)成，宏蜂窩基站MBS位于小區(qū)中心，該小區(qū)的宏蜂窩基站MBS下分布有若干個(gè)家庭基站FBS，其特征在于，將該網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的整個(gè)頻譜資源分為若干個(gè)相同的資源塊；

該方法的具體步驟如下：

步驟1：以資源塊的編號為列、用戶的編號為行構(gòu)建矩陣H，其元素n為總用戶數(shù)目，m為資源塊數(shù)目；

步驟2：每個(gè)需要進(jìn)行帶寬分配的用戶分別根據(jù)矩陣H以及自己對帶寬的需求，選擇能夠?yàn)樽约禾峁M足帶寬需求的資源塊的候選家庭基站，并按照偏好關(guān)系對候選基站降序排列形成偏好基站列表；其中，通過家庭基站將資源塊分配給用戶的效用函數(shù)確定用戶的偏好關(guān)系，第i個(gè)用戶接入第k個(gè)家庭基站的效用函數(shù)為：

其中，K_k為第k個(gè)家庭基站的所有用戶數(shù)量，R_k為第k個(gè)家庭基站的功率，c_ik為第i個(gè)用戶與第k個(gè)家庭基站之間的信道的系數(shù)，σ²為加性噪聲的功率，R_k為第k個(gè)家庭基站覆蓋區(qū)域的半徑，r_k為第k個(gè)家庭基站的HF圓半徑，P_t為第t個(gè)家庭基站的功率，c_it為第i個(gè)用戶與第t個(gè)家庭基站之間的信道的系數(shù)；

步驟3：每個(gè)需要進(jìn)行帶寬分配的用戶分別向各自的偏好基站列表中第一個(gè)家庭基站發(fā)送請求；

步驟4：每個(gè)家庭基站根據(jù)收到的用戶請求，按照用戶與家庭基站連接時(shí)受到的干擾大小升序排列形成偏好用戶列表，并根據(jù)自身剩余的寬帶容量選取偏好用戶列表中的前k個(gè)用戶，同時(shí)拒絕其他用戶；第s個(gè)用戶受到其他用戶的同頻干擾為：

其中，d_l,s為第l個(gè)用戶與第s個(gè)用戶之間的距離，H_l,s為第l個(gè)用戶到第s個(gè)用戶鏈路上的功率增益，L_F表示家庭基站的傳輸損耗系數(shù)，α_F表示家庭基站的衰落指數(shù)，P_F表示家庭基站的發(fā)射功率；

步驟5：未分配到帶寬的用戶選取各自的偏好基站列表中的下一個(gè)家庭基站發(fā)送請求，重復(fù)步驟4，直至所有用戶分配完畢或家庭基站的帶寬分配完畢，匹配結(jié)束；

步驟6：根據(jù)當(dāng)前的資源塊分配情況，更新矩陣H。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于匹配博弈的帶寬動態(tài)性優(yōu)化方法，其特征在于，步驟2中如果效用函數(shù)大小相同，則將與用戶之間的回程鏈路時(shí)延較小的家庭基站排在偏好基站列表的前列。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于匹配博弈的帶寬動態(tài)性優(yōu)化方法，其特征在于，回程鏈路時(shí)延的計(jì)算公式為：

τ＝L*TS

其中，L為回程鏈路長度，TS為回程鏈路的一個(gè)單位時(shí)隙。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于匹配博弈的帶寬動態(tài)性優(yōu)化方法，其特征在于，步驟4中如果出現(xiàn)干擾相同的情況，則將所需要資源塊數(shù)較小的用戶排在偏好用戶列表前列。