异构网络中基于博弈论的干扰管理算法

发布时间：2018-02-04 09:15

本文关键词： 异构网络干扰管理合作博弈功率分配　出处：《西安电子科技大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：智能终端的快速普及和人们对于高速高带宽的多样业务需求的与日俱增,深刻挑战第五代移动通信(5G)的网络架构和关键技术。异构蜂窝网络成为提升系统容量和改进用户体验的关键技术之一。异构蜂窝网络中多种小站复用宏站频谱资源,往往导致严重的同层和跨层干扰问题。同时,绿色通信成为未来无线网络可持续发展关键方向之一。然而,面对干扰、谱效、能效和用户体验质量提升等挑战,异构蜂窝网络中多小站之间和宏基站与小站之间可形成多样合作。论文旨在挖掘合作增益实现干扰抑制和性能提升。纳什议价合作博弈是描述合作方的行为和策略选择的数学工具。针对上述挑战和潜在的合作增益,论文基于合作博弈理论,兼顾系统总体性能和用户个体性能的效率和公平的要求,首先探索长期演进计划(LTE)同构网络中干扰管理技术,进而扩展到LTE异构蜂窝网络干扰场景下的干扰管理问题。合作博弈注重整体性能,针对LTE中同频组网的同构小区的上行干扰问题,首先探索基于合作博弈的功率管控技术,实现干扰抑制的目的。实际通信场景中,小区边缘用户容易对临小区用户造成上行干扰,这种干扰的影响往往与用户分布位置相关。论文首先设计兼顾距离因素的效用函数,定义为具有平衡因子的效用函数。平衡因子可有效刻画多个距离基站远近不同的用户产生的干扰功率的影响。数学推导闭式解。它可最大程度的降低用户,特别是距离服务基站较远的用户的发送功率,从而牺牲少量性能降低对其他小区的干扰。仿真结果表明:设计算法在满足各宏小区用户的服务质量(QoS)的基础上明显降低用户的发射功率,实现了以小功率获得更多性能改善的目的。随后,论文研究异构蜂窝网络中的同层和跨层干扰场景。构建异构蜂窝网络中的合作博弈模型,定义异构蜂窝网络的宏用户与家庭基站用户为博弈的参与人。基于上述对于同构网络的分析,得出纳什议价均衡解。并设计分布式的干扰管理方法。仿真结果表明:所提算法不仅能保证宏小区用户的QoS,而且能使家庭用户达到其最低SINR。与传统合作博弈算法相比,论文提出算法明显减小了用户的发射功率,降低了干扰,因此提出算法在提高网络性能上优于传统合作博弈算法。综上所述,论文通过利用合作博弈模型,设计了适用于同构网络以及异构网络的效用函数,相应设计的算法在一定程度上减小了系统干扰,改善了系统整体性能。
[Abstract]:This paper studies the interference management in heterogeneous cellular networks , which is based on cooperative game theory , which can reduce the transmission power of users . The results show that the proposed algorithm not only can guarantee the QoS of users in the heterogeneous cellular network , but also enable the home users to achieve their lowest SINR .

【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN929.5;TN972

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