[发明专利]LTE-A中继系统中基于博弈论的无线资源优化方法

权利要求书

1.一种LTE-A中继系统中基于博弈论的无线资源优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）初始化无线蜂窝小区内所有用户和中继站的表征以及所有用户和中继站的QoS需求的表征；

2）经过步骤1）以后，计算所述无线蜂窝小区内所有用户的SINR值，根据用户的SINR最大值确定系统中用于用户接入的节点，节点为所述无线蜂窝小区内的基站或中继站，然后计算用户的可达数据速率；

3）经过步骤2）以后，计算每个微小区的SINR分散度D_j，微小区为所述无线蜂窝小区内中继站所覆盖的范围；

4）经过步骤3）以后，通过博弈确定系统效用函数F(r_i,c_j,η)，并根据系统效用函数计算得出满足无线蜂窝小区吞吐量最大化和用户公平性最优的小区平衡指数η，r_i表示无线蜂窝小区内第i个用户的归一化可达数据速率，c_j表示信道公平指数，c_j等于微小区的SINR分散度D_j的倒数。

2.根据权利要求1所述一种LTE-A中继系统中基于博弈论的无线资源优化方法，其特征在于，所述步骤2）的具体步骤为：

2a）从用户所在无线蜂窝小区的所有中继站中选择距离用户最近的中继站；

2b）分别计算所述最近的中继站到用户以及基站到用户的SINR，根据计算结果，从基站和最近的中继站之中选择SINR最大的一个节点，把所述节点作为与用户进行通信的节点；

2c）第m个直连用户在第k个传输时间间隔上的可达数据速率为：

Rm=Σi=12Σn∈UmRm,tn=12Σi=12Σn∈UmBnlog2(1+g(b,m)(i,n)·p(b,m)(i,n)Γσ2)]]>

其中U_m表示第m个直连用户所占用的资源块集合，g^(b,m)(i,n)表示在第i个时隙基站b到第m个直连用户之间链路关于资源块n的增益，p^(b,m)(i,n)表示相应的发送功率，σ²表示白噪声功率，Г表示在特定误码率下的信噪比容差，B_n表示单个资源块的带宽；

2d）第m个中继用户在第k个传输时间间隔上在接入链路上获得的数据速率为：

Rm,2=Σn∈UmrRm,2n=12Σn∈UmrBnlog2(1+g(r,m)(2,n)·p(r,m)(2,n)Γσ2)]]>

其中r表示第m个中继用户所占用的资源块集合，g^(r,m)(2,n)表示在第二个子时隙中继站r到第m个中继用户之间的链路关于资源块n的增益，p^(r,m)(2,n)表示相应的发送功率；定义集合I_r表示中继站r所服务的用户集合，那么第二个子时隙内该中继站r所服务的中继用户接收的数据速率之和为：

Rr,2=Σm∈IrRm,2;]]>

2e）中继站r在其第一个子时隙内基站到该中继站r的回程链路容量之和为：

Rr,1=Σn∈UrRr,1n=12Σn=UrBnlog2(1+g(b,r)(1,n)·p(b,r)(1,n)Γσ2)]]>

其中U_r是中继站r所分配到的资源块集合，g^(b,r)(1,n)表示第一个子时隙内基站b到中继站r关于资源块n的增益，p^(b,r)(1,n)表示相应的发送功率，则第m个中继用户在第一个子时隙内分配的数据速率为：

Rm,1=Rm,2Rr,2·Rr,1;]]>

2f）第m个中继用户在第k个传输时间间隔上的可达数据速率为：

R_m=min{R_m,1,R_m,2}。