發(fā)布時(shí)間：2017-06-01 23:02

  本文關(guān)鍵詞：基于功率控制博弈的跨層干擾管理研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展,大范圍的網(wǎng)絡(luò)覆蓋已得到基本解決,考慮到大量的語音業(yè)務(wù)與高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)都發(fā)生在室內(nèi),因此,提高室內(nèi)服務(wù)質(zhì)量和覆蓋率成為當(dāng)前無線通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題之一。為了解決上述問題,人們提出了Femtocell技術(shù),并與Macrocell形成兩層Femtocell網(wǎng)絡(luò)。然而,引入Femtocell會(huì)對(duì)Macrocell網(wǎng)絡(luò)帶來跨層干擾問題,影響整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的性能。功率控制可以作為一種有效的干擾管理手段,博弈論是研究決策者之間多目標(biāo)優(yōu)化問題的有效手段,將二者結(jié)合能有效控制兩層網(wǎng)絡(luò)的跨層干擾。對(duì)于兩層Femtocell網(wǎng)絡(luò)的跨層干擾管理,須滿足：(1) Macrocell的傳輸性能不能受到Femtocell的影響；(2)在保證Macrocell性能的前提下,盡可能提升Femtocell的性能。針對(duì)跨層干擾問題,本文首先采用非合作功率控制博弈機(jī)制。為滿足宏基站的QoS要求并減小跨層干擾,已有文獻(xiàn)提出了基于分布式效用函數(shù)的SINR自適應(yīng)算法。該算法通過宏用戶及家庭用戶共同參與非合作博弈來競(jìng)爭(zhēng)功率資源從而使各自的效用函數(shù)最大化。但是,該方案中的收益系數(shù)和懲罰系數(shù)均是固定的,限制了FBS的SINR性能。分析表明,兩種系數(shù)對(duì)納什均衡功率具有較大的影響。為了進(jìn)一步改善FBS的SINR,我們提出效用系數(shù)優(yōu)化方案。首先研究了收益系數(shù)和懲罰系數(shù)對(duì)FBS的SINR性能的影響；通過進(jìn)一步分析,發(fā)現(xiàn)在功率控制中家庭用戶被降低的功率越多,其FBS中斷概率越大。通過設(shè)定FBS的中斷概率的最小門限,并迭代優(yōu)化收益系數(shù)及懲罰系數(shù),從而在滿足宏基站QoS的前提下,進(jìn)一步提高了FBS的SINR。仿真結(jié)果表明了所提效用系數(shù)優(yōu)化方案的有效性。然而,非合作功率控制博弈中各用戶自私地最大化自己的效用會(huì)使網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生更多的干擾,并且形成納什均衡的進(jìn)退兩難的處境,從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的整體性能會(huì)極大地惡化,因此采用Stackelberg博弈對(duì)家庭基站功率進(jìn)行控制。已有文獻(xiàn)中,網(wǎng)絡(luò)功率控制器(NPC)作為領(lǐng)導(dǎo)者,FBS作為跟隨者,每個(gè)FBS需滿足對(duì)MUE造成的總干擾條件和傳輸速率條件。NPC對(duì)每個(gè)FBS的單位功率消耗制定相同的價(jià)格,這樣就會(huì)使處在深衰落區(qū)的FBS不能滿足傳輸速率條件而被移除變?yōu)榉怯行BS,并且會(huì)使速率分配不均。為了增加有效FBS的數(shù)量并使速率分配更加公平,我們提出非統(tǒng)一定價(jià)機(jī)制,即除了考慮對(duì)MUE造成的總干擾條件之外也考慮了每個(gè)FBS對(duì)MUE造成的干擾,從而使NPC對(duì)不同F(xiàn)BS制定不同的價(jià)格。然后根據(jù)新價(jià)格和功率更新算法使價(jià)格得到收斂,進(jìn)而得到Stackelberg均衡。最后將Stackelberg博弈非統(tǒng)一定價(jià)機(jī)制分別與統(tǒng)一定價(jià)機(jī)制、非合作博弈進(jìn)行仿真性能比較,仿真結(jié)果表明了所提非統(tǒng)一定價(jià)機(jī)制的有效性。
【關(guān)鍵詞】：兩層Femtocell網(wǎng)絡(luò) 跨層干擾管理 功率控制 非合作博弈 Stackelberg博弈
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN92;TN972
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 英文縮寫對(duì)照表12-14
• 符號(hào)說明14-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 研究背景及意義15-16
• 1.2 研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 干擾管理16-18
• 1.2.2 基于功率控制博弈的跨層干擾管理18-19
• 1.3 論文的主要貢獻(xiàn)19-20
• 1.4 論文章節(jié)的安排20-21
• 第二章 兩層網(wǎng)絡(luò)和功率控制博弈論簡(jiǎn)介21-31
• 2.1 兩層Femtocell網(wǎng)絡(luò)21-23
• 2.2 功率控制技術(shù)23-26
• 2.2.1 前向功控與反向功控23-24
• 2.2.2 集中式功控和分布式功控24
• 2.2.3 開環(huán)功控和閉環(huán)功控24-26
• 2.3 博弈理論26-29
• 2.3.1 博弈論簡(jiǎn)介26-27
• 2.3.2 非合作博弈理論27-28
• 2.3.3 Stackelberg博弈理論28-29
• 2.4 功率控制博弈29-30
• 2.4.1 非合作功率控制博弈29
• 2.4.2 Stackelberg功率控制博弈29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 基于非合作功率控制博弈的跨層干擾管理31-47
• 3.1 引言31
• 3.2 系統(tǒng)模型31-33
• 3.3 問題描述33-41
• 3.3.1 效用優(yōu)化33-38
• 3.3.2 兩種算法38-41
• 3.4 仿真分析41-46
• 3.4.1 算法1的性能仿真42-44
• 3.4.2 算法2的性能仿真44-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 基于Stackelberg功率控制博弈的跨層干擾管理47-66
• 4.1 引言47
• 4.2 系統(tǒng)模型47-49
• 4.3 Stackelberg博弈描述49-50
• 4.4 Stackelberg博弈分析50-60
• 4.4.1 干擾理想網(wǎng)絡(luò)模型51-53
• 4.4.2 FBS納什均衡53-55
• 4.4.3 Stackelberg博弈的SE55-56
• 4.4.4 新價(jià)格和功率更新算法56-60
• 4.5 仿真分析60-65
• 4.6 本章小結(jié)65-66
• 第五章 工作總結(jié)與展望66-68
• 5.1 工作總結(jié)66-67
• 5.2 工作展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-74
• 致謝74-75
• 攻讀碩士研究生期間研究成果75-76
• 附件76

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 董恒;蔣宏斌;;FEMTOCELL標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展及技術(shù)應(yīng)用[J];廣東通信技術(shù);2010年05期

2 劉志新;李亮;馬鍇;關(guān)新平;;基于非合作博弈的femtocell雙層網(wǎng)絡(luò)分布式功率控制[J];控制與決策;2014年04期

3 張亮亮;張祖凡;;Femtocell技術(shù)研究進(jìn)展[J];數(shù)字通信;2010年03期

4 張建敏;張朝陽;黃愛蘋;;基于OFDM的雙層Femtocell網(wǎng)絡(luò)中子信道、速率和功率的最優(yōu)分配[J];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年10期

  本文關(guān)鍵詞：基于功率控制博弈的跨層干擾管理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：413655