[发明专利]基于博弈论的同频异构网络功率分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及异构网络技术领域，特别是涉及一种基于博弈论的同频异构网络功率分配方法。

背景技术

功率控制是无线通信系统中的一种重要的资源管理功能，也是异构网络中的关键特性。

同频异构网络中采用功率分配与控制的原因：

1发射功率是无线通信系统的一种重要资源，直接关系到系统的正常运行和用户对于终端设备待机时间的满意度。有效的功率控制可以显著提高网络能效，并提升用户和运营商对于通信系统和用户设备的满意度。

2在同频异构网络中，存在多个用户使用相同频率的信道资源的情况，因此在这些用户之间就必然存在一定的同频干扰，通过合理控制与分配用户和基站的发射功率，可以保证在一定的通信质量的前提下提升网络容量，提高系统性能。

因此，需要一种良好的同频异构网络的功率分配算法以保证在满足一定通信质量前提下提高系统性能。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对同频异构网络的功率控制问题，提供了一种基于博弈论的同频异构网络的功率分配方法。

技术方案：基于博弈论的同频异构网络功率分配方法，在上行链路和下行链路使用同频信道的用户之间通过相互博弈达到均衡，确定各自的发射功率，其效用函数由收益函数与代价函数之差获得，收益函数在上行链路采用能量效率模型，在下行链路采用总容量效率模型，代价函数采用固定代价因子、自适应代价因子和最大代价因子三种方法；具体是：

步骤一：对网络参数进行初始化：

从异构网络各基站获得同频信道带宽B、子载波数N、可划归为一组连续子载波的个数S、网络中存在同频信道干扰的用户数K及其相应信道上基站可以分配的最大总功率P_{tot_max_in_m}、从用户端获得用户k的发射功率最大值p_max和最小值p_min、用户完成通信所需的最小信干噪比Γ_min；

步骤二：选择代价因子λ或μ，对所有用户依次迭代求解纳什均衡，并合理调整发射功率：对所有用户求解上、下链路效用函数，如果计算结果p_k＜p_min（或者p_k＞p_max），则令p_k=p_min（或者p_k=p_max），否则进入步骤（3）；其中，第k个用户的策略集，即发射功率集）为p_k∈[p_min，p_max]，p_min≥0；

上行链路效用函数为：

Uk(pk,P-k)=Ri,k,m(pk,P-k)-Ci,k,m(pk,P-k)]]>