[发明专利]超密集组网下基于双层非合作博弈理论的功率分配方法及其建模方法

说明书

本发明公开了一种超密集组网下基于双层非合作博弈理论的功率分配方法，其特征在于，包括如下步骤：设定各SBS和MUE的功率初始分配值，依据预先设定好的定价因子，同时根据各自的博弈收益函数进行博弈，选择各自的博弈策略，也即功率分配策略，直到达到均衡值；设定各SUE的功率初始分配值，在SBS得到各自博弈的均衡值后，依据设定的定价因子和博弈收益函数进行功率博弈，直到达到均衡值。本发明能够协调各个网络间的功率分配，在控制各层干扰的同时，也能有效地通过博弈求得最优的功率分配集合。

技术领域

本发明涉及一种超密集组网下基于双层非合作博弈理论的功率分配方法，具体涉及超密集组网下功率分配的建模，并在此场景下建立了基于双层非合作博弈理论的功率分配模型，属于无线通信技术领域。

背景技术

在过去三十年里，移动通信经历了从语音业务到移动宽带数据业务的飞跃式发展。移动互联网和物联网作为未来移动通信发展的两大主要驱动力，为第五代移动通信(5G)提供了广阔的应用前景。综合未来移动互联网和物联网各类场景和业务需求，5G主要技术场景可归纳为连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠四个场景。面向2020年及未来，数据流量的千倍增长，千亿设备连接和多样化业务需求都将对5G系统设计提出严峻挑战。

现有的网络架构中，基站之间的交互功能不强。现有网络小区中心与边缘接入速率性能差异较大，很难满足广域覆盖下100Mbps用户体验速率以及热点地区1Gbps体验速率需求。现有核心网网关的部署位置较高，数据转发模式单一，导致业务数据流量向网络中心汇聚，特别是在热点高容量场景下，容易对移动网络造成较大的容量压力。超密集组网技术应运而生。

超密集组网采用频谱资源的空间复用带来的频谱效率提升的增益达到千倍以上，通过减小小区半径，增加单位面积内小基站的密度，并引入超大规模低功率节点实现热点增强、消除盲点、改善网络覆盖，可显著提高频谱，改善网络覆盖，通过小区数和信道数，容量成倍提升，大幅度提升系统容量，成为解决未来5G热点高容量场景下极高网络数据流量和机制用户体验速率的有效解决方案。在热点高容量地区，宏基站与多个微基站共存，共同为宏蜂窝用户与微蜂窝用户提供资源，但是在满足用户高数据速率需求的同时，也存在严重的干扰问题。如何解决热点高容量地区，在满足用户对功率需求的同时，又可以有效地解决用户间的干扰问题成为研究的热点。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容：

本发明的目的在于结合超密集组网的特性，提供一种超密集组网下基于双层非合作博弈理论功率分配的建模方法，对功率进行分配，从而克服上述现有技术中的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种超密集组网下基于双层非合作博弈理论的功率分配的建模方法，包括如下步骤：

S1，在热点高容量场景下，搭建超密集组网结构的网络环境；

S2，根据搭建的超密集的网络环境，建立双层非合作功率博弈模型；

S3，根据步骤2建立的双层博弈模型，进行分布式非合作的功率博弈。

本发明进一步限定的技术方案为：

优选地，上述技术方案，S2中所述双层非合作功率博弈模型具体为：S2.1，建立上层博弈模型,上层博弈是MUE和SBS之间关于MBS发射功率的博弈；

S2.2，建立下层SUE功率博弈模型，根据SUE的SINR水平为基准进行评判，确定博弈的效用函数和约束条件。

优选地，上述技术方案，步骤S2.1具体为：