[发明专利]一种5G网络中基于联盟博弈的超密集组网资源分配方法

权利要求书

1.一种5G网络中基于联盟博弈的超密集组网资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.获取最初网络系统内基站F集合，用户U集合，按照最初的接入状态获得初始联盟划分集合C；并对用户接入的现有基站进行标识；

S2.释放一个用户，准备进行优化；

S3.寻找当前用户最近且并未标识的基站，接入所述基站，建立特征函数，分别计算当前用户相关的效用值；

S4.根据效用值进行博弈，判断是否符合博弈要求，符合博弈要求则保留当前用户的当前接入状态，不符合则抛弃当前基站；

S5.判断联盟内基站是否遍历，是则释放下一个用户进行优化，否则针对当前用户循环执行S3-S4；

S6.获得系统的最优结构，生成新的联盟；

系统的最优结构根据无线通信网络资源最大值获得并按照以下公式规划：

其中F＝{1,...,i,...，F}表示联盟内所有基站的集合，F表示联盟内所有基站的集合，F是基站的总数；U_i＝{u₁,...,u_i}表示联盟基站i∈F内所有的用户；N＝{1,...,N}表示所有可以使用的子信道，表示一个二进制变量，当值为1是，子信道n为基站i中的用户u提供通信服务；表示第n个子信道服务于基站i的用户u所获得的数据速率；P⁽ⁿ⁾表示子信道n上的最有功率分配，记为

2.根据权利要求1所述的一种5G网络中基于联盟博弈的超密集组网资源分配方法，其特征在于，S3中所述的建立特征函数的具体方法为：

S31.获取当前用户以及所接入的基站的位置，根据当前联盟信息，计算层间干扰；

S32.获取联盟内除当前基站外其余基站的位置信息以及服务用户信息；

S33.计算联盟内的用户与基站通信产生的总消耗功率，以及联盟内的总干扰，获得特征函数，

其中，总消耗功率计算方法为：

P_i，j(dB)＝32.44+20lgd+20lgf (2)

其中，P_i，j为用户u_i接入基站F_j的消耗功率，d为传输距离(单位km)，频率f的单位以MHz计算；

联盟内的总干扰为；

I＝σ²+I_CrTI+I_CoTI (3)

其中，σ²为白噪声功率，I_CrTI，和I_CoTI分别表示同层和层间干扰；

同层干扰I_CrTI，的计算方法为：

层间干扰I_CoTI的计算方法为：

其中，和分别表示用户接入基站的传输功率和信道增益；和分别表示跨层不同基站的功率消耗和不同基站不同信道的信号增益；

联盟特征函数为：

其中a,b表示价格因子和比例因子，c表示当前联盟中用户的集合。

3.根据权利要求1所述的一种5G网络中基于联盟博弈的超密集组网资源分配方法，其特征在于，用户相关的效用值效用值包括：前联盟现效用值S_C0和新联盟效用值S_Cn和总系统效用值S_C。

4.根据权利要求2所述的一种5G网络中基于联盟博弈的超密集组网资源分配方法，其特征在于，S4中的博弈要求为：

(1)一个宏小区中的传输速率总和必须大于宏小区所需最小数据速率；

(2)小区中的任意一个基站的任意一个信道只服务于本小区一个用户；

(3)用变量ρ＝1表示用户正在接受服务；

(4)任意一个基站所有正在服务的信道输出功率和不得大于该基站传输功率最大值；

(5)所有信道处于服务以及被唤醒状态。