[发明专利]一种超密集异构网络中基于匹配博弈的分离多接入方法

摘要

本发明公开了一种超密集异构网络中基于匹配博弈的分离多接入方法，基于用户分离多接入机制，也就是允许一个用户设备在上行和下行分别接入多个基站进行服务和数据传输。采用匹配博弈的理论，提出了一个低复杂度的匹配博弈方法，根据用户的服务质量需求为用户选择一个或多个基站进行连接，实现网络中用户效用最大化同时满足不同用户的实际需求。本发明使用匹配博弈的方法来解决超密集网络中用户分离多接入的问题，实现网络中用户效用最大化同时满足不同用户的服务质量需求。相较于传统的穷举搜索和分支定界方法本发明具有复杂度低的优点。而且为超密集网络中用户多接入问题的解决提出了新的可能性。

主权项

一种超密集异构网络中基于匹配博弈的分离多接入方法，其特征在于：包括步骤：步骤1：每个用户上行根据路径损耗选择距离最近的M个基站生成M_小区作为其上行连接范围，下行选择信号强度最大的N个小区生成N_小区作为其下行连接范围；步骤2：定义一个上行集合，包含M_小区中所有基站的任意组合；定义一个下行集合，包含N_小区中所有基站的任意组合；将上行集合和下行集合中所有的组合进行组合形成一个基站代理的集合；步骤3：每个用户在其M_小区中选择距离最近的基站接入，在其N_小区中选择信号强度最大的基站接入；步骤4：根据网络中用户和基站的接入情况计算出用户和基站代理匹配的效用函数值，所述用户和基站代理匹配的效用函数值为用户和基站代理中所有基站的效用函数值之和；所述用户和基站的效用函数值根据步骤3的初始接入的网络中用户和基站的接入情况和用户的设备信息计算得到；步骤5：每个用户根据步骤4计算的用户和基站代理匹配的效用函数值对基站代理进行排序，建立对其基站代理的偏好列表；步骤6：判断当前是否存在一个可交换的匹配，所述可交换的匹配为用户相对于当前匹配的基站代理更偏好的基站代理，且用户连接该基站代理满足用户的服务质量需求，提高效用值并且没有被拒绝过；若存在，则用户连接该可交换的匹配；步骤7：判断用户新接入的基站代理中是否有基站超过可接入的最大用户数；若未超过，则转到步骤9；若超过，则进行超载处理；超载基站根据它对用户的偏好列表找出最差的用户，断开与该用户的连接；然后被断开的用户从自己的偏好列表中删除该代理并将其加入拒绝列表，寻找其偏好列表中最偏好的基站代理连接；步骤8：重复步骤7，直到最终被断开的用户的基站代理的偏好列表为空；步骤9：根据交换匹配后网络中用户和基站的接入情况和用户的设备信息计算用户和基站代理匹配的效用函数值，并建立用户对其基站代理的偏好列表；重复步骤6至步骤8，直到网络中不存在可交换的匹配达到稳定状态。