[发明专利]家庭基站系统中基于博弈论的功率分配方法

摘要

本发明的目的在于提供一种家庭基站系统中基于纳什均衡的功率控制方法，改方法针对家庭基站之间以及家庭基站对宏用户造成的干扰问题，构建了以家庭基站发射功率为变量的博弈效用函数，该效用函数不仅考虑了宏用户和家庭用户的信噪比要求，而且也考虑了家庭基站的分布对干扰大小的影响，体现在效用函数中的惩罚因子，它更加好的弥补了非合作博弈的不公平性，进一步提高了系统性能。

主权项

1.一种家庭基站系统中基于博弈论的功率分配方法，其特征在于该方法具体包括以下内容：a.对家庭基站i，构建效用函数为：ui=1n(γi-γitar)+1n(γk-γktar)-w(hikFM+Σj=1,j≠iNhijFF)pi,]]>其中，w是惩罚因子，γ_i是家庭用户i的信噪比，表示家庭用户i的信噪比要求，表示宏用户k的信噪比要求，p_i表示家庭基站i的发射功率，表示家庭基站i与本家庭小区内用户i之间的信道增益，表示宏基站k与家庭用户i之间的信道增益，γ_k是宏用户k的信噪比；b.对效用函数求解一次微分得到帕氏最优点的迭代公式：pi(n+1)=γitar×pi(n)γi(n)+1w(hikFM+Σj=1,j≠iNhijFF)+hikFMγk(n)2pkMhkkMM(γk(n)-γktar),]]>其中n表示迭代次数序号，表示家庭基站i到宏用户k的信道增益，表示家庭基站i到邻家庭小区内用户j之间的信道增益，表示宏基站k与宏用户k之间的信道增益，表示第i个家庭基站第n+1次迭代所确定的发射功率，表示第i个家庭基站第n次迭代所确定的发射功率；c.功率分配的具体步骤如下：步骤一：令迭代次数序号n=1，家庭基站序号i=1，家庭基站总数为N，对宏基站发射功率p_k、家庭基站初始发射功率赋初值，对宏用户的目标信噪比和各家庭用户的目标信噪比要求进行设置，设迭代门限值θ=10^-5，调节因子w=10³，对信道噪声功率σ²以及信道增益进行测量，包括家庭基站i到宏用户k的信道增益家庭基站i到邻家庭小区内用户j之间的信道增益家庭基站i与本家庭小区内用户i之间的信道增益宏基站k与家庭用户i之间的信道增益宏基站k与宏用户k之间的信道增益步骤二：计算家庭基站用户i信干噪比宏用户k信干噪比γk(n)=pM*hMkMMΣi=1Npi(n)*hikFM+σ2;]]>步骤三：利用功率迭代公式pi(n+1)=γitar×pi(n)γi(n)+1w(hikFM+Σj=1,j≠iNhijFF)+hikFMγk(n)2pkMhkkMM(γk(n)-γktar),]]>求得第i个家庭基站的功率值；步骤四：若i<N，则令i=i+1，返回步骤三，若i=N，则转步骤五；步骤五：检查N个家庭基站的发射功率是否都能满足若能满足，表明各家庭基站的发射功率趋于平稳，转步骤六；否则，令迭代次数n=n+1，i=1，返回步骤二；步骤六：各个家庭基站的发射功率为迭代结束。