[发明专利]LTE系统中基于非合作博弈的资源分配和干扰抑制方法

权利要求书

1.一种LTE系统中基于非合作博弈的资源分配和干扰抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对于有M个子载波的LTE网络，其资源分配以物理资源块PRB的方式进行，采用TDD帧结构，建立基于软频率复用SFR的多小区LTE系统干扰模型；

2)在基于软频率复用SFR的多小区LTE系统干扰模型中，设计效用函数u_i(p_i)解决服务质量和能耗之间的冲突，

u_i(p_i)＝u_i(p_i,p_-i)＝a_i(γ_i(p_i)-γ_i^th)²-b_ip_i (5)

其中a_i和b_i是非负的权重因子，p_i是用户i的功率，p_i是用户i在各子载波上的功率分配矢量，γ_i(p_i)是用户i的信干噪比，p_-i是除了用户i外其他所有用户的功率分配矢量，γ_i^th是信干噪比的阈值；

效用函数u_i(p_i)在多载波LTE系统中存在唯一的纳什均衡点

3)通过式(8)的迭代算法使效用函数的功率最大化，求解出p_i⁽ⁿ⁾后即完成了LTE系统中基于非合作博弈的资源分配和干扰抑制，

其中p_i⁽ⁿ⁾是第n次迭代中用户i的功率分配，p_i^max是用户i的最大发射功率，p_i^(n-1)是第n-1次迭代中用户i的功率分配，γ_i^(n-1)(p_i)是第n-1次迭代中用户i的信干噪比。

2.根据权利要求1所述的LTE系统中基于非合作博弈的资源分配和干扰抑制方法，其特征在于，求解的具体步骤为：

(1)初始化：输入小区数、用户数、p_i^max、γ_i^th；

(2)按式(8)进行功率迭代计算；

(3)当发射功率为p_i⁽ⁿ⁾时，计算用户当前的信干燥比值，若满足则停止迭代，输出p_i⁽ⁿ⁾，完成资源分配和干扰抑制，否则执行步骤(4)；其中ε为误差容限，γ_i为用户当前的信干燥比值；

(4)若p_i⁽ⁿ⁾<p_i^max，则令n＝n+1，返回步骤(2)继续迭代；否则移去当前信干燥比值最低的用户，返回步骤(1)重新开始；直至满足步骤(3)的条件。

3.根据权利要求1或2所述的LTE系统中基于非合作博弈的资源分配和干扰抑制方法，其特征在于：用户i在第M个子载波上的信干噪比γ_i^m(p_i)为：

其中，P_i^m是用户i在子载波M上的发射功率，是干扰功率，是用户i的发射端到用户j的接收端在子载波M上的干扰功率增益，是用户i在第M个子载波上的信道增益，n是干扰小区的数目，N_o是用户的高斯白噪声。

4.根据权利要求1或2所述的LTE系统中基于非合作博弈的资源分配和干扰抑制方法，其特征在于：用户i受到的干扰矢量I_i为：

其中g_ji为用户i的发射端到用户j的接收端的干扰功率增益，p_j是干扰功率，N_o是用户的高斯白噪声，n是干扰小区的数目。