[发明专利]一种基于多斜率在线博弈的价格感知用户的调度算法

说明书

本发明公开了一种基于多斜率在线博弈的价格感知用户的调度算法。首先设定初始基站分布，宏基站位于蜂窝网络的中心。在周期T的初始阶段，用户设备随机分布在蜂窝网络中，并连接到与其最近的基站。将基站的蓄电池的储能信息，用户连接基站的能量消耗的信息和连接基站的传输速率信息发送给中心控制器。中心控制器根据用户的转移概率函数P(t)控制基站连接，并根据用户设备的连接情况进行基站的开关调度。重复以上步骤，不断通过基于多斜率的在线博弈算法进行用户连接调度和基站开关调度。本发明通过用户设备连接基站费用的在线博弈，在能量到达情况未知的情况下能在线判断用户设备的连接，并通过用户的连接状态进行基站的开关调度。

技术领域

本发明涉及的是一种异构蜂窝网络中基于多斜率在线博弈的价格感知用户的调度算法。

背景技术

近年来，随着移动网络数据量的迅速增长，移动端的处理能力和能量消耗问题受到了极大考验。开关调控技术的应用使得基站能够在闲时关闭基站，从而极大地减小了基站的能量消耗。现有文献大多是针对两层蜂窝网络提出开关调度策略，而对于多层蜂窝网络的场景，并没有提出利用在线博弈的思想来解决基站的开关调度问题。对于价格感知的用户，可以通过连接基站产生的价格博弈，从而灵活地进行基站的开关调度，进而减少了能量开销。

经对现有技术文献的检索发现，Gilsoo Lee等人在《IEEE InterntionalConference on Communication，February 2016,pp.1-6》上发表了题为“Online SkiRental for ON/OFF Scheduling of Energy Harvesting,Millimeter Wave BaseStations”一文，该文针对蜂窝网络中，自供电小蜂窝基站的开关调度问题，基于在线博弈理论提出了最优的小基站开关调度策略。但此策略只是针对两层基站网络的情况，并未考虑多层基站网络的情况。

另检索发现，Tao Han等人在《IEEE Global Communications Conference(GLOBECOM),pp.4946-4951,2013》上发表题为Green-energy aware and latency awareuser associations in heterogeneous cellular networks一文，该文提出在绿色能源网络中，通过用户连接策略最小化平均传输延迟和最大化利用绿色能源，但没有考虑绿色能源到达的不确定性。

发明内容

本发明针对上述技术的不足，提出了一种基于多斜率在线博弈的价格感知用户的调度算法。与传统的在线博弈算法不同的是，该多斜率在线博弈算法的用户选择策略不仅需要考虑何时转移，还需要考虑连接到哪一层基站。

本发明采用的技术方案为一种基于多斜率在线博弈的价格感知用户的调度算法，包含以下步骤：

a、设定初始基站分布，宏基站位于蜂窝网络的中心，其余各层基站随机分布在蜂窝网络中，覆盖范围大的小基站分布数量较少，覆盖范围小的小基站分布数量较多；

b、在周期T的初始阶段，用户设备随机分布在蜂窝网络中，并连接到与其最近的基站；

c、将基站的蓄电池的储能信息，用户连接基站的能量消耗的信息和连接基站的传输速率信息发送给中心控制器；

d、中心控制器根据用户的转移概率函数P(t)控制基站连接，并根据用户设备的连接情况进行基站的开关调度；

e、重复步骤b到d，不断通过基于多斜率的在线博弈算法进行用户连接调度和基站开关调度。

进一步，上述基于多斜率的在线博弈算法包含以下步骤：

1)收集用户设备的连接状态，基站的蓄电池的储能状态，连接用户设备的功率消耗和基站的传输速率；

2)确定竞争比值c；