異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中基于博弈論的干擾管理算法
發(fā)布時間:2018-02-04 09:15
本文關(guān)鍵詞: 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 干擾管理 合作博弈 功率分配 出處:《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:智能終端的快速普及和人們對于高速高帶寬的多樣業(yè)務(wù)需求的與日俱增,深刻挑戰(zhàn)第五代移動通信(5G)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)。異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)成為提升系統(tǒng)容量和改進(jìn)用戶體驗的關(guān)鍵技術(shù)之一。異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中多種小站復(fù)用宏站頻譜資源,往往導(dǎo)致嚴(yán)重的同層和跨層干擾問題。同時,綠色通信成為未來無線網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)發(fā)展關(guān)鍵方向之一。然而,面對干擾、譜效、能效和用戶體驗質(zhì)量提升等挑戰(zhàn),異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中多小站之間和宏基站與小站之間可形成多樣合作。論文旨在挖掘合作增益實現(xiàn)干擾抑制和性能提升。納什議價合作博弈是描述合作方的行為和策略選擇的數(shù)學(xué)工具。針對上述挑戰(zhàn)和潛在的合作增益,論文基于合作博弈理論,兼顧系統(tǒng)總體性能和用戶個體性能的效率和公平的要求,首先探索長期演進(jìn)計劃(LTE)同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中干擾管理技術(shù),進(jìn)而擴(kuò)展到LTE異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)干擾場景下的干擾管理問題。合作博弈注重整體性能,針對LTE中同頻組網(wǎng)的同構(gòu)小區(qū)的上行干擾問題,首先探索基于合作博弈的功率管控技術(shù),實現(xiàn)干擾抑制的目的。實際通信場景中,小區(qū)邊緣用戶容易對臨小區(qū)用戶造成上行干擾,這種干擾的影響往往與用戶分布位置相關(guān)。論文首先設(shè)計兼顧距離因素的效用函數(shù),定義為具有平衡因子的效用函數(shù)。平衡因子可有效刻畫多個距離基站遠(yuǎn)近不同的用戶產(chǎn)生的干擾功率的影響。數(shù)學(xué)推導(dǎo)閉式解。它可最大程度的降低用戶,特別是距離服務(wù)基站較遠(yuǎn)的用戶的發(fā)送功率,從而犧牲少量性能降低對其他小區(qū)的干擾。仿真結(jié)果表明:設(shè)計算法在滿足各宏小區(qū)用戶的服務(wù)質(zhì)量(QoS)的基礎(chǔ)上明顯降低用戶的發(fā)射功率,實現(xiàn)了以小功率獲得更多性能改善的目的。隨后,論文研究異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的同層和跨層干擾場景。構(gòu)建異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的合作博弈模型,定義異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的宏用戶與家庭基站用戶為博弈的參與人;谏鲜鰧τ谕瑯(gòu)網(wǎng)絡(luò)的分析,得出納什議價均衡解。并設(shè)計分布式的干擾管理方法。仿真結(jié)果表明:所提算法不僅能保證宏小區(qū)用戶的QoS,而且能使家庭用戶達(dá)到其最低SINR。與傳統(tǒng)合作博弈算法相比,論文提出算法明顯減小了用戶的發(fā)射功率,降低了干擾,因此提出算法在提高網(wǎng)絡(luò)性能上優(yōu)于傳統(tǒng)合作博弈算法。綜上所述,論文通過利用合作博弈模型,設(shè)計了適用于同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)以及異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的效用函數(shù),相應(yīng)設(shè)計的算法在一定程度上減小了系統(tǒng)干擾,改善了系統(tǒng)整體性能。
[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 .
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TN929.5;TN972
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本文編號:1489896
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