異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)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(duì)于高速高帶寬的多樣業(yè)務(wù)需求的與日俱增，深刻挑戰(zhàn)第五代移動(dòng)通信(5G)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)。異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)成為提升系統(tǒng)容量和改進(jìn)用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中多種小站復(fù)用宏站頻譜資源，往往導(dǎo)致嚴(yán)重的同層和跨層干擾問(wèn)題。同時(shí)，綠色通信成為未來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)發(fā)展關(guān)鍵方向之一。然而，面對(duì)干擾、譜效、能效和用戶體驗(yàn)質(zhì)量提升等挑戰(zhàn)，異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)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(shí)現(xiàn)干擾

2、抑制和性能提升。
　　納什議價(jià)合作博弈是描述合作方的行為和策略選擇的數(shù)學(xué)工具。針對(duì)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(gè)體性能的效率和公平的要求，首先探索長(zhǎng)期演進(jìn)計(jì)劃(LTE)同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中干擾管理技術(shù)，進(jìn)而擴(kuò)展到LTE異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)干擾場(chǎng)景下的干擾管理問(wèn)題。
　　合作博弈注重整體性能，針對(duì)LTE中同頻組網(wǎng)的同構(gòu)小區(qū)的上行干擾問(wèn)題，首先探索基于合作博弈的功率管控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)干擾抑制的目的。實(shí)際通信場(chǎng)

3、景中，小區(qū)邊緣用戶容易對(duì)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(jì)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(gè)距離基站遠(yuǎn)近不同的用戶產(chǎn)生的干擾功率的影響。數(shù)學(xué)推導(dǎo)閉式解。它可最大程度的降低用戶，特別是距離服務(wù)基站較遠(yuǎn)的用戶的發(fā)送功率，從而犧牲少量性能降低對(duì)其他小區(qū)的干擾。仿真結(jié)果表明：設(shè)計(jì)算法在滿足各宏小區(qū)用戶的服務(wù)質(zhì)量(QoS)的基礎(chǔ)上明顯降低用戶的發(fā)射功率，實(shí)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(luò)中的同層和跨層干擾場(chǎng)景。構(gòu)建異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的合作博弈模型，定義異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的宏用戶與家庭基站用戶為博弈的參與人?；谏鲜鰧?duì)于同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的分析，得出納什議價(jià)均衡解。并設(shè)計(jì)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(dá)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(luò)性能