[发明专利]超密集组网中基于博弈论的干扰动态性优化方法

说明书

本发明公开了一种超密集组网中基于博弈论的干扰动态性优化方法，该方法首先根据博弈理论，宏基站和家庭基站先后确定博弈策略，宏基站首先确定最优频谱保留比例，然后所有家庭基站分布式地选择自己最优的偏置因子和选择附近的宏基站用户服务；该方法考虑了宏基站和家庭基站之间的主从关系，利用博弈的最优策略选择，提出了超密集组网下的频谱复用方案，达到减少系统中跨层干扰的目的。

技术领域：

本发明属于移动通讯技术领域，特别涉及一种超密集组网环境下干扰动态性优化方法。

背景技术：

随着移动通信技术的发展，连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠的5G成为全球研究的热点。无线通信技术的发展刺激了家庭基站的技术的发展。与传统的宏基站不同，家庭基站是一种低功率的接入点，可以为室内环境的用户提供无线接入服务。家庭基站的广泛部署可以减小接入点和用户之间的距离，从而可以向用户提供更好的QoS；另一方面，家庭小区技术也提供了一种从传统的无线蜂窝网络上进行负载转移的有效手段。然而，家庭基站的增多，随之而来的是频谱如何复用，以达到减小干扰的目的。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种超密集组网环境下干扰动态性优化方法，从而克服上述现有技术中的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种超密集组网中基于博弈论的干扰动态性优化方法，其特征在于：按照如下步骤进行：

S1，设定超密集网络，所述超密集组网主要由宏基站和家庭基站组成，所述家庭基站服从泊松随机过程分布在宏基站附近，宏基站用户可以使用整段频谱其中的一半，而家庭基站的可用频谱范围为整段频谱；

S2，设定宏基站和家庭基站的博弈策略，设定在有宏基站和家庭基站参与的有限步博弈中，如果宏基站的策略满足：

将满足上述条件的策略称为宏基站的均衡策略，的值叫做宏基站的效用；当宏基站采用均衡策略时，对于家庭基站的策略策略组合称为博弈的解，称为相应的均衡结果；

S3，宏基站确定频谱保留比例α,根据用户接收信号的强弱关系，每个家庭基站对其周围邻近的宏基站用户进行排序，并依据信号从强到弱的顺序选择宏基站用户进行服务，根据家庭基站的效用函数确定相应的最优服务偏置因子β^*；根据所有家庭基站的最优策略选择宏基站确定哪些用户可以被切换到家庭基站，同时计算宏基站的效用函数；

S4,重复步骤S3，比较每次得到的宏基站的效用函数，确定使得宏基站的效用函数最大的频谱保留比例α^*。

本发明进一步限定的技术方案为：

优选地，上述技术方案步骤S3中，宏基站的决策过程为：

S3.1，针对所有可行的α，分别计算宏基站的效用函数；

S3.2，通过遍历搜索，寻找使得宏基站效用最大的博弈策略α^*。

优选地，上述技术方案步骤S3中，家庭基站的决策过程为：

S3.3，通过服务周围的宏基站用户，每个家庭基站计算自身的效用；

S3.4，通过遍历搜索，每个家庭基站寻找最优的服务偏置银子

优选地，上述技术方案步骤S3.1中，宏基站的效用函数为：

其中，N表示宏基站的用户个数，表示第i个宏基站用户的码速率。

优选地，上述技术方案步骤S3.3中，家庭基站的效用函数为：