[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

说明书

本发明公开了一种5G网络中基于联盟博弈的超密集组网资源分配方法，包括以下步骤：获取最初网络系统内基站集合，用户集合，按照最初的接入状态获得初始联盟划分集合；并对用户接入的现有基站进行标识；释放用户，寻找当前用户最近且并未标识的基站，接入基站，建立特征函数，分别计算当前用户相关的效用值；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；判断联盟内基站是否遍历；获得系统的最优结构，生成新的联盟。本发明从微基站进行合作形成联盟的角度入手，以提升整个网络系统容量为出发点，提出了适用于超密集蜂窝网络子信道和功率分配以及同层干扰缓解的方法。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体的说是涉及一种5G网络中基于联盟博弈的超密集组网资源分配方法。

背景技术

为了应对5G(Fifth generation mobile communication system，5G)需求的高速发展，相关的前沿技术陆续被提出，据白皮书可知，高速率和低时延是未来5G要达成的主要目标。与传统的4G不同，高效率的无线传输以及高密度的无线组网技术的研究是5G的关键。超密集组网技术(Ultra-Dense Network，UDN)：应用于超高流量密度需求的热点场景(包括办公室、密集的居民区、校园、商场等)，通过密集部署无线设备可以实现较高的频谱复用，这样可以使得热点区域的容量改善100倍甚至更多，来满足5G千倍容量需求。大量微基站的部署为无线通信网络提高容量的同时，引起的资源分配也无疑会造成网络系统容量降低及用户体验感变差等问题，而以往的适用于宏蜂窝的无线资源分配算法己不再完全适用于超密集蜂窝网络。

由于网络基站部署的增加，如何有效的管理干扰以及降低系统功耗成为超密集组网技术广泛部署的核心挑战。

随着博弈论的不断完善和发展，博弈论成为解决很多场景下的冲突或合作问题的一种有效工具，在移动通信领域，由于基站、用户在资源调用上存在冲突，导致干扰，影响了系统性能，所以资源分配和干扰协调非常关键，而博弈论在解决这类冲突问题方面具有很大潜力，对解决资源分配和干扰协调问题提供了新的思路。但现有技术中的相关方案的干扰管理并不合理，通信质量差，系统功耗大。

因此，设计出一种能有效管理干扰以及降低系统功耗的5G网络中基于联盟博弈的超密集组网资源分配方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种5G网络中基于联盟博弈的超密集组网资源分配方法，从微基站进行合作形成联盟的角度入手，以提升整个网络系统容量为出发点，提出了适用于超密集蜂窝网络子信道和功率分配以及同层干扰缓解的方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种5G网络中基于联盟博弈的超密集组网资源分配方法，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。

优选的，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；