分層異構無線網(wǎng)絡中基于博弈的干擾協(xié)調技術研究
本文關鍵詞:分層異構無線網(wǎng)絡中基于博弈的干擾協(xié)調技術研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:無線通信技術的飛速發(fā)展帶來了高速率、隨時的網(wǎng)絡接入,從而吸引了大量的用戶。同時,無線系統(tǒng)用戶的需求逐漸由語音通話轉變?yōu)閿?shù)據(jù)流量,這對系統(tǒng)的容量以及頻譜效率提出了新的嚴峻要求。為了應對這種爆發(fā)式的流量增長需求,提出了分層異構網(wǎng)絡技術。由于頻譜資源的稀缺,異構節(jié)點的密集部署必然導致網(wǎng)絡中產(chǎn)生嚴重的同層干擾和跨層干擾,因此如何有效管理分層異構網(wǎng)絡中的干擾以進一步提升系統(tǒng)頻譜效率顯得迫切而重要。近年來,基于博弈論的研究方法在無線通信系統(tǒng)中獲得越來越多的應用,并且相比于傳統(tǒng)方法取得了顯著的性能提升。因此結合博弈論的干擾協(xié)調技術具有重大的研究意義和應用價值。本論文研究了分層異構無線網(wǎng)絡中基于博弈論的干擾協(xié)調技術,并分別從非合作博弈與合作博弈的角度進行了研究。 首先,從非合作斯坦科爾伯格博弈的角度出發(fā),以異構Device-to-Device (D2D)網(wǎng)絡為例,研究了基于功率控制的干擾管理技術。將D2D鏈路和宏蜂窩鏈路分別建模為模型中的追隨者和領導者,并且領導者和追隨者均以最大化自身效益為目標。本文通過詳盡的理論分析證明了均衡的存在性和唯一性。在價格更新過程中,首次引入權重因子,綜合考慮了宏蜂窩性能和D2D鏈路性能。仿真結果驗證了功率和價格迭代的收斂性,同時也表明,通過靈活調整價格權重因子可以在領導者和追隨者的性能間做出合理的折中。 其次,將聯(lián)盟博弈思想引入到Small Cell網(wǎng)絡中,促進異構節(jié)點的合作,有效抑制了聯(lián)盟內各成員干擾。本論文提出了一種新穎的結盟準則defection order,在不損害異構節(jié)點自身性能的前提下鼓勵合作;谠摐蕜t進一步提出了自最優(yōu)聯(lián)盟形成算法,并對其性質進行了詳細的理論分析。仿真結果驗證了算法的收斂性、低復雜度與公平性,并且表明,相比于非合作算法和基于廣播的合作方法,本論文的方法可以顯著提升系統(tǒng)性能。
【關鍵詞】:LTE 分層異構 干擾協(xié)調 非合作博弈 聯(lián)盟博弈
【學位授予單位】:北京郵電大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN92
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-7
- 目錄7-8
- 第一章 緒論8-16
- 1.1 課題背景與意義8-12
- 1.1.1 無線通信的前世今生8-11
- 1.1.2 分層異構網(wǎng)絡11-12
- 1.2 新挑戰(zhàn)與新技術12-14
- 1.3 本文的主要研究工作14-15
- 1.4 論文的結構安排15-16
- 第二章 干擾協(xié)調技術與博弈論16-28
- 2.1 分層異構網(wǎng)絡的干擾協(xié)調技術16-19
- 2.2 博弈論及其在無線系統(tǒng)中的應用19-27
- 2.2.1 初識博弈論19-24
- 2.2.2 無線通信系統(tǒng)中的博弈論24-27
- 2.3 本章小結27-28
- 第三章 基于非合作博弈功率控制的干擾管理28-40
- 3.1 引言介紹28-29
- 3.2 系統(tǒng)模型29-30
- 3.3 非合作博弈建模與分析30-35
- 3.3.1 博弈建模30-31
- 3.3.2 博弈求解分析31-35
- 3.4 仿真結果與分析35-38
- 3.5 本章小結38-40
- 第四章 基于合作聯(lián)盟博弈的干擾協(xié)調40-54
- 4.1 引言介紹40-41
- 4.2 系統(tǒng)模型41-42
- 4.3 聯(lián)盟博弈建模與分析42-48
- 4.3.1 博弈建模42-45
- 4.3.2 算法與性能分析45-48
- 4.4 仿真結果與分析48-53
- 4.5 本章小結53-54
- 第五章 總結和展望54-56
- 5.1 研究總結54
- 5.2 工作展望54-56
- 參考文獻56-60
- 致謝60-62
- 攻讀學位期間已發(fā)表的學術論文目錄62
- 專利成果62
【共引文獻】
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本文關鍵詞:分層異構無線網(wǎng)絡中基于博弈的干擾協(xié)調技術研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:360978
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