基于博弈論和凸優(yōu)化的異構(gòu)網(wǎng)絡資源分配方法研究.pdf

1、異構(gòu)網(wǎng)絡資源分配是伴隨無線電通信發(fā)展中一項必不可少的需要重點考慮的問題，由于超過50％的語音業(yè)務和超過70%的數(shù)據(jù)業(yè)務均在室內(nèi)進行，所以以小基站為研究對象組成的異構(gòu)網(wǎng)絡模型已經(jīng)是熱門研究方向。然而，有限的頻譜資源不能保證所有基站都使用正交頻段，所以在異構(gòu)網(wǎng)絡研究中需要重點考慮同層網(wǎng)絡之間的干擾（ITI）問題和跨層網(wǎng)絡之間的干擾（CTI）問題以及功率控制問題。本文主要以最大化小基站用戶的下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸速率為目標，同時對用戶的發(fā)射功率和頻

2、譜分配進行優(yōu)化研究。
　　論文首先介紹了異構(gòu)網(wǎng)絡中宏小區(qū)及微小區(qū)的基本概念、干擾的分類、Wi-Fi數(shù)據(jù)包傳輸機制及重點分析了目前異構(gòu)網(wǎng)絡中資源分配存在的兩大問題：一是授權頻段資源有限；二是干擾問題嚴重。針對上述兩個問題，文章主要從兩方面展開研究，首先針對有限的頻譜資源問題，文章在模型建立階段引入Wi-Fi接入點，小基站用戶共享授權段的頻譜資源時，還可以采用LBT分享Wi-Fi的非授權段的頻譜資源，擴展頻譜資源的可使用范圍；然后再從

3、功率分配和頻譜分配優(yōu)化方面展開研究，最大化小基站用戶的數(shù)據(jù)傳輸速率。
　　論文首先假設頻譜分配已經(jīng)完成的情況下，建立非合作博弈模型，引入代價函數(shù)，以基站用戶的發(fā)射功率為博弈對象的行為，最大化基站的總吞吐量為博弈目標，證明該非合作博弈模型的納什均衡解存在且唯一。仿真結(jié)果表明，算法在5至10次迭代后收斂，引入Wi-Fi后小基站用戶不僅功率等效下降，降低了對宏基站的干擾，還提高了公平性。然后，將上述模型以及優(yōu)化問題進行擴展，以最大化小基