異構(gòu)網(wǎng)絡中基于博弈論的干擾管理算法.pdf

1、智能終端的快速普及和人們對于高速高帶寬的多樣業(yè)務需求的與日俱增，深刻挑戰(zhàn)第五代移動通信(5G)的網(wǎng)絡架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)。異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡成為提升系統(tǒng)容量和改進用戶體驗的關(guān)鍵技術(shù)之一。異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡中多種小站復用宏站頻譜資源，往往導致嚴重的同層和跨層干擾問題。同時，綠色通信成為未來無線網(wǎng)絡可持續(xù)發(fā)展關(guān)鍵方向之一。然而，面對干擾、譜效、能效和用戶體驗質(zhì)量提升等挑戰(zhàn)，異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡中多小站之間和宏基站與小站之間可形成多樣合作。論文旨在挖掘合作增益實現(xiàn)干擾

2、抑制和性能提升。
　　納什議價合作博弈是描述合作方的行為和策略選擇的數(shù)學工具。針對上述挑戰(zhàn)和潛在的合作增益，論文基于合作博弈理論，兼顧系統(tǒng)總體性能和用戶個體性能的效率和公平的要求，首先探索長期演進計劃(LTE)同構(gòu)網(wǎng)絡中干擾管理技術(shù)，進而擴展到LTE異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡干擾場景下的干擾管理問題。
　　合作博弈注重整體性能，針對LTE中同頻組網(wǎng)的同構(gòu)小區(qū)的上行干擾問題，首先探索基于合作博弈的功率管控技術(shù)，實現(xiàn)干擾抑制的目的。實際通信場

3、景中，小區(qū)邊緣用戶容易對臨小區(qū)用戶造成上行干擾，這種干擾的影響往往與用戶分布位置相關(guān)。論文首先設(shè)計兼顧距離因素的效用函數(shù)，定義為具有平衡因子的效用函數(shù)。平衡因子可有效刻畫多個距離基站遠近不同的用戶產(chǎn)生的干擾功率的影響。數(shù)學推導閉式解。它可最大程度的降低用戶，特別是距離服務基站較遠的用戶的發(fā)送功率，從而犧牲少量性能降低對其他小區(qū)的干擾。仿真結(jié)果表明：設(shè)計算法在滿足各宏小區(qū)用戶的服務質(zhì)量(QoS)的基礎(chǔ)上明顯降低用戶的發(fā)射功率，實現(xiàn)了以小功

4、率獲得更多性能改善的目的。
　　隨后，論文研究異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡中的同層和跨層干擾場景。構(gòu)建異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡中的合作博弈模型，定義異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡的宏用戶與家庭基站用戶為博弈的參與人?；谏鲜鰧τ谕瑯?gòu)網(wǎng)絡的分析，得出納什議價均衡解。并設(shè)計分布式的干擾管理方法。仿真結(jié)果表明：所提算法不僅能保證宏小區(qū)用戶的QoS，而且能使家庭用戶達到其最低SINR。與傳統(tǒng)合作博弈算法相比，論文提出算法明顯減小了用戶的發(fā)射功率，降低了干擾，因此提出算法在提高網(wǎng)絡性能