[發(fā)明專利]超密集組網(wǎng)中基于博弈論的干擾動態(tài)性優(yōu)化方法

有效

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• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108156624B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張暉;趙前龍
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W24/04
• 分類號: H04W24/04
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 徐振興;姚姣陽

本發(fā)明公開了一種超密集組網(wǎng)中基于博弈論的干擾動態(tài)性優(yōu)化方法，該方法首先根據(jù)博弈理論，宏基站和家庭基站先后確定博弈策略，宏基站首先確定最優(yōu)頻譜保留比例，然后所有家庭基站分布式地選擇自己最優(yōu)的偏置因子和選擇附近的宏基站用戶服務；該方法考慮了宏基站和家庭基站之間的主從關(guān)系，利用博弈的最優(yōu)策略選擇，提出了超密集組網(wǎng)下的頻譜復用方案，達到減少系統(tǒng)中跨層干擾的目的。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于移動通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超密集組網(wǎng)環(huán)境下干擾動態(tài)性優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，連續(xù)廣域覆蓋、熱點高容量、低功耗大連接和低時延高可靠的5G成為全球研究的熱點。無線通信技術(shù)的發(fā)展刺激了家庭基站的技術(shù)的發(fā)展。與傳統(tǒng)的宏基站不同，家庭基站是一種低功率的接入點，可以為室內(nèi)環(huán)境的用戶提供無線接入服務。家庭基站的廣泛部署可以減小接入點和用戶之間的距離，從而可以向用戶提供更好的QoS；另一方面，家庭小區(qū)技術(shù)也提供了一種從傳統(tǒng)的無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)上進行負載轉(zhuǎn)移的有效手段。然而，家庭基站的增多，隨之而來的是頻譜如何復用，以達到減小干擾的目的。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種超密集組網(wǎng)環(huán)境下干擾動態(tài)性優(yōu)化方法，從而克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種超密集組網(wǎng)中基于博弈論的干擾動態(tài)性優(yōu)化方法，其特征在于：按照如下步驟進行：

S1，設(shè)定超密集網(wǎng)絡(luò)，所述超密集組網(wǎng)主要由宏基站和家庭基站組成，所述家庭基站服從泊松隨機過程分布在宏基站附近，宏基站用戶可以使用整段頻譜其中的一半，而家庭基站的可用頻譜范圍為整段頻譜；

S2，設(shè)定宏基站和家庭基站的博弈策略，設(shè)定在有宏基站和家庭基站參與的有限步博弈中，如果宏基站的策略滿足：

將滿足上述條件的策略稱為宏基站的均衡策略，的值叫做宏基站的效用；當宏基站采用均衡策略時，對于家庭基站的策略策略組合稱為博弈的解，稱為相應的均衡結(jié)果；

S3，宏基站確定頻譜保留比例α,根據(jù)用戶接收信號的強弱關(guān)系，每個家庭基站對其周圍鄰近的宏基站用戶進行排序，并依據(jù)信號從強到弱的順序選擇宏基站用戶進行服務，根據(jù)家庭基站的效用函數(shù)確定相應的最優(yōu)服務偏置因子β^*；根據(jù)所有家庭基站的最優(yōu)策略選擇宏基站確定哪些用戶可以被切換到家庭基站，同時計算宏基站的效用函數(shù)；

S4,重復步驟S3，比較每次得到的宏基站的效用函數(shù)，確定使得宏基站的效用函數(shù)最大的頻譜保留比例α^*。

本發(fā)明進一步限定的技術(shù)方案為：

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案步驟S3中，宏基站的決策過程為：

S3.1，針對所有可行的α，分別計算宏基站的效用函數(shù)；

S3.2，通過遍歷搜索，尋找使得宏基站效用最大的博弈策略α^*。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案步驟S3中，家庭基站的決策過程為：

S3.3，通過服務周圍的宏基站用戶，每個家庭基站計算自身的效用；

S3.4，通過遍歷搜索，每個家庭基站尋找最優(yōu)的服務偏置銀子

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案步驟S3.1中，宏基站的效用函數(shù)為：

其中，N表示宏基站的用戶個數(shù)，表示第i個宏基站用戶的碼速率。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案步驟S3.3中，家庭基站的效用函數(shù)為：