[發明專利]可再生能源異構網絡的功率控制和干擾定價方法及裝置

有效

• 申請號: 202011273448.2
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112533275B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 許海濤;張穎
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H04W52/24
• 分類號: H04W52/24
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波;付忠林

本發明公開了一種可再生能源異構網絡的功率控制和干擾定價方法及裝置，該方法包括：構建可再生能源異構網絡系統模型；構建異構網絡中MBS和SBS的狀態模型；構建MBS和SBS成本目標函數；其中，MBS目標為尋找最優干擾定價策略，SBS目標為根據MBS提供的干擾價格控制自身發射功率以使成本最小化；以MBS為領導者，SBS為跟隨者，構建動態博弈模型，并求解動態博弈模型開環和反饋模式下的納什均衡解，得到最優功率分配和最優干擾定價策略。本發明可優化功率資源分配和有效管理功率資源以減少異構網絡中的干擾。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種可再生能源異構網絡的功率控制和干擾定價方法及裝置。

背景技術

隨著智能終端的指數級增長和流量需求的增加，需要開發更多的基礎設施節點來提高網絡服務質量，有效提升系統容量。一種方法是部署更多的宏基站(Macro BaseStation，MBS)，這可能是困難和昂貴的。另一種方法是在宏單元中引入小單元。在宏單元內引入更多不同規模、服務能力和覆蓋范圍的小小區基站(Small Cell Base Stations，SBS)，可被視為一種極為有效的方法，以滿足不斷上升的數據吞吐量需求。同時，網絡結構也將從傳統的移動網絡向異構網絡轉變。異構網絡是由不同制造商生產的基站(BaseStations，BSs)組成的一種網絡，包括MBSs、SBSs等，已被實施以支持高服務和容量要求。異構網絡中BSs數量的增加甚至使智能設備與個人BSs相關聯在未來成為可能。

另一方面，在異構網絡密集部署大量的SBSs可能導致缺乏協調和運行效率低下的問題。干擾，特別是小區內部干擾，是異構網絡的主要限制和挑戰。小區內部干擾主要是由MBSs和SBSs之間的頻譜共享引起的，會影響網絡性能。它可以分為兩類：跨層干擾和共層干擾。前者是由于覆蓋重疊和頻譜共享引起的MBS與SBS之間的干擾，也稱為層間干擾。后者是SBSs之間的干擾，如果BSs協調良好，這種干擾可以減輕。重點是如何解決跨層干擾問題。

此外，異構網絡中異質BSs的廣泛發展，導致能源消耗和電費等問題激增。由于可再生能源技術，包括風能、太陽能等大量可再生能源技術的快速發展，BSs可以利用可再生能源來解決越來越嚴重的能源消耗問題，并提高異構網絡的能源效率。需要將風能、太陽能等大量可再生能源集成到異構網絡中，實現綠色通訊?？稍偕茉凑诔蔀閷崿F可持續發展的重要組成部分。

而目前對于如何實現可再生能源異構網絡(Heterogeneous Networks，HetNets)中的MBS和SBSs之間的功率控制和干擾定價策略，以實現功率資源分配優化和功率資源有效管理，從而減少異構網絡中的干擾依然是一個難題。

發明內容

本發明提供了一種可再生能源異構網絡的功率控制和干擾定價方法及裝置，以在可再生能源異構網絡中實現優化功率資源分配和有效管理功率資源，從而減少可再生能源異構網絡中的干擾問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：

一方面，本發明提供了一種可再生能源異構網絡的功率控制和干擾定價方法，該可再生能源異構網絡的功率控制和干擾定價方法包括：

構建可再生能源異構網絡系統模型；其中，所述可再生能源異構網絡系統模型中包括一個宏基站MBS和多個小小區基站SBS，MBS與SBS使用相同的頻譜資源，MBS對干擾價格進行控制，SBS根據MBS所提供的干擾價格，向MBS支付干擾費用，并根據MBS提供的干擾價格來控制自身的發射功率；

構建所述可再生能源異構網絡中MBS和SBS的狀態模型；

構建MBS和SBS成本目標函數；其中，MBS目標為尋找最優干擾定價策略，SBS目標為根據MBS提供的干擾價格控制自身發射功率以使成本最小化；

以MBS為領導者，SBS為跟隨者，構建動態博弈模型，并求解動態博弈模型開環和反饋模式下的納什均衡解，得到最優功率分配和最優干擾定價策略。