[发明专利]LTE系统中基于非合作博弈的资源分配和干扰抑制方法

摘要

本发明提供一种LTE系统中基于非合作博弈的资源分配和干扰抑制方法，先采用软频率复用建立多小区的LTE网络干扰模型，然后基于非合作博弈理论，考虑用户服务质量需求和能量消耗建立了基于价格机制的效用函数，并给出了使效用函数最大化的功率迭代算法，迭代求解即可实现资源分配和干扰抑制。本发明能够实现多用户多小区多载波的LTE系统联合干扰管理和资源分配，通过ICI抑制和小区间的信干噪比平衡，在节能的同时降低了小区间干扰，能够在没有增加额外功率消耗的情况下有效提高系统中小区边缘用户的吞吐量和网络覆盖率，并且小区间仅需要交换定价信息，这在实际系统中易于分布式实施，因此本发明具有良好的应用前景。

主权项

1.一种LTE系统中基于非合作博弈的资源分配和干扰抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对于有M个子载波的LTE网络，其资源分配以物理资源块PRB的方式进行，采用TDD帧结构，建立基于软频率复用SFR的多小区LTE系统干扰模型；2)在基于软频率复用SFR的多小区LTE系统干扰模型中，设计效用函数ui(pi)解决服务质量和能耗之间的冲突，ui(pi)＝ui(pi,p‑i)＝ai(γi(pi)‑γith)2‑bipi   (5)其中ai和bi是非负的权重因子，pi是用户i的功率，pi是用户i在各子载波上的功率分配矢量，γi(pi)是用户i的信干噪比，p‑i是除了用户i外其他所有用户的功率分配矢量，γith是信干噪比的阈值；效用函数u_i(p_i)在多载波LTE系统中存在唯一的纳什均衡点3)通过式(8)的迭代算法使效用函数的功率最大化，求解出pi(n)后即完成了LTE系统中基于非合作博弈的资源分配和干扰抑制，其中pi(n)是第n次迭代中用户i的功率分配，pimax是用户i的最大发射功率，pi(n‑1)是第n‑1次迭代中用户i的功率分配，γi(n‑1)(pi)是第n‑1次迭代中用户i的信干噪比。