異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中基于博弈論的功率控制研究.pdf

1、近年來，無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展加快了移動(dòng)通信系統(tǒng)的更新?lián)Q代，并讓移動(dòng)通信更加緊密地聯(lián)系著人們方方面面的生活。人們對更先進(jìn)通信系統(tǒng)的探索從未停止。本論文首先回顧了寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)從第三代合作伙伴計(jì)劃(3rdGeneration Partnership Project，3GPP)到長期演進(jìn)技術(shù)升級版(Long TermEvolution Advanced，LTE-A)的發(fā)展過程，并介紹了近來興起的微蜂窩(SmallCell)網(wǎng)絡(luò)。作為異構(gòu)網(wǎng)

2、絡(luò)(Heterogenous Network)中的組成部分，毫無疑問，微蜂窩網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)終端用戶帶來極大便利的同時(shí)，也為現(xiàn)有的通信系統(tǒng)帶來了微蜂窩基站跟臨近的宏蜂窩基站之間的干擾問題，這也成為近年來學(xué)術(shù)界與工業(yè)界研究的前沿問題之一。
　　本論文結(jié)合了集中式調(diào)控和博弈中的分布式優(yōu)化的優(yōu)點(diǎn)，提出了一種適用于宏蜂窩(Macrocell)、毫微微蜂窩(Femtocell)雙重異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的功率控制方法。提出的方法基于定價(jià)的模型，對毫微微蜂窩網(wǎng)絡(luò)

3、的下行鏈路發(fā)射功率進(jìn)行控制。該方法應(yīng)用斯坦克爾伯格博弈(Stackelberg Game，SG)理論。由網(wǎng)絡(luò)干擾控制器(Network Interference Controller，NIC)擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)者，由與其連接的家庭基站(Home Evolved Node B，HeNB)作為博弈跟隨者。NIC通過給HeNB的功率消耗定價(jià)來最小化由各HeNB對宏蜂窩用戶(Macrocell User Equipment，MUE)產(chǎn)生的下行干擾和。在此

4、定價(jià)下，HeNB以非合作博弈方式最大化各自的效用。本文證明了提出的博弈存在唯一的斯坦克爾伯格均衡(StackelbergEquilibrium，SE)。此外，提出了一種分布式的定價(jià)和功率控制迭代算法，并證明了該算法的收斂性。最后對提出的矢量定價(jià)和標(biāo)量定價(jià)方法分別作了仿真。結(jié)果表明，兩種方法都能降低HeNB對MUE產(chǎn)生的干擾，提高整體網(wǎng)絡(luò)的功率效率。雖然與標(biāo)量定價(jià)方法相比，矢量定價(jià)方法更多減小HeNB的發(fā)送功率，但前者通過對用戶統(tǒng)一定價(jià)，