[发明专利]一种家庭基站双层网络中基于节能的功率控制方法

摘要

本发明实施例涉及一种家庭基站双层网络中基于节能的功率控制方法。该方法为了实现在最大化家庭用户能量效率的同时，减少家庭用户对宏基站的干扰，采用了由宏基站和家庭用户组成的斯坦伯格博弈模型。宏基站通过定价的方式限制家庭用户对其的干扰，占用相同频率的家庭用户组建功率控制的子博弈模型。通过采用指数权重的时间平均滤波器的方法，得到斯坦伯格博弈关于宏基站的最优定价函数以及家庭用户子博弈的最优功率响应函数，进而得到斯坦伯格均衡点。本发明通过采用时间平均的思想，解决了瞬时能量效率函数无法找到关于发射功率的闭式解的问题，用较小的能量损失换来了算法复杂度的明显降低。

主权项

一种家庭基站双层网络中基于节能的功率控制方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：根据经验给家庭用户i初始化功率Pi(0)和能效值ei(0)；步骤二：当t帧时隙到来时，建立关于作为领导者的宏基站和作为跟随者的家庭用户的斯坦伯格博弈；步骤三：根据步骤二建立的斯坦伯格博弈，宏基站给家庭用户i分配最优的定价因子其中，λ为时间平均低通滤波器平滑因子，B为信道带宽，hii为家庭用户i到家庭基站i的路径增益，gi为家庭用户i到宏基站的路径增益，ei(t‑1)表示家庭用户i在t‑1时刻的能量效率，σ2为加性高斯白噪声，pj表示家庭用户j的发射功率；步骤四：建立关于家庭用户的功率控制子博弈；步骤五：给家庭用户初始化博弈迭代次数上限M；步骤六：家庭用户i更新其发射功率其中，B为信道带宽，代表宏基站分配给家庭用户i的最佳定价因子，gi为家庭用户i到宏基站的路径增益，λ是时间平均低通滤波器平滑因子，Pi(t‑1)和ei(t‑1)分别表示家庭用户i在t‑1时刻的发射功率和能量效率，pj表示家庭用户j的发射功率，hij为家庭用户i到家庭基站j的路径增益，σ2为加性高斯白噪声；步骤七：判断家庭用户子博弈是否达到了纳什均衡点或者达到了博弈迭代次数上限，如果没有达到，转入步骤六，反之转入步骤八；步骤八：将步骤六得到的发射功率值与预先设定的发射功率的最大值做比较，取较小者作为此家庭用户的发射功率；步骤九：找到宏基站最佳的定价因子和家庭用户在t帧时的最佳的发射功率，保存此时家庭用户的功率Pi(t)和能量效率ei(t)；步骤十：转入步骤二，等待并寻找下一帧t＝t+1的斯坦伯格均衡点。