[发明专利]一种分布式能效子载波功率分配方法

说明书

本发明涉及一种分布式能效子载波功率分配方法，属于通信技术领域。该方法基于ofdma的小蜂窝网络上行链路的的分布式能效功率分配方案。基于非合作博弈论框架，我们提出了一种基于进化稳定的雅可比型迭代算法，获得了具有快速收敛性的稳定的纳什均衡解。为了求解每次动态过程中的纳什均衡点，我们提出了一种阶梯能效算法。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种分布式能效子载波功率分配方法。

背景技术

在ofdma的小蜂窝网络上行链路的分布式能效功率分配过程中，收敛性差，稳定性差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种分布式能效子载波功率分配方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种分布式能效子载波功率分配方法，该方法为：

在单小区的OFDM上行系统中，无线网络由一个配置着M根发射天线的基站和K个配置着单根接收天线的用户构成，系统用户设置表述为子载波配置表述为N为子载波个数；假设用户的带宽为W，则每个子载波的带宽为B＝W/N；假设上行信道向量为元素表示基站的第m根天线和第k个用户在第n个子载波上的传播信道增益,包含了所有用户的信道表示为在MIMO系统的混合波束赋型方案中，假设基站接收端合并矩阵定义为对于MRC和ZF合并器来说，合并矩阵分别为V⁽ⁿ⁾＝H⁽ⁿ⁾和V⁽ⁿ⁾＝H⁽ⁿ⁾(H^(n)HH⁽ⁿ⁾)^-1；

定义用户k的所有子载波功率向量为p_k＝[p_k,1,p_k,2,...,p_k,N]，而p_\k,n＝[p_1,n,...,p_k-1,n,p_k+1,n,...p_K,n]为除了用户k之外的其他用户的所有第n个子载波功率向量；第k个用户的信道容量表示为

γ_k,n为第k个用户在第n个子载波的SINR，表示为有效信道信干噪比η_k,n和传输功率p_k,n的乘积的形式：

第k个用户的能效EE_k定义为：

这里P_T,k为第k个用户的总功率，p_c为传输相关的电路环路功率，为所有子载波的传输功率；根据注水定理：

能效为：

第k个用户的第i个子载波和第i+1个子载波的阶梯深度为d_k,i和d_k,i+1，处于d_k,i和d_k,i+1之间的能效注水水位定义为μ_k,i；

单阶梯内的最优能效注水水位表示为

其解为下面3种情况：

这里为f(μ)在C_k,i内的零点，且