[发明专利]一种小蜂窝系统中基于几何注水的分布式功率控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种移动通信资源分配和功率控制技术，尤其涉及一种小蜂窝系统中基于博弈论和几何注水方法的分布式功率控制方法。

背景技术

随着无线通信技术的蓬勃发展，容量需求急剧增加，未来的5G移动通信系统面临严峻挑战。通过小蜂窝技术可以有效解决移动通信网络的容量提升等问题，因此受到业界广泛关注。因此如何提高系统容量成为人们的研究热点。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种一种小蜂窝系统中基于博弈论和几何注水方法的分布式功率控制方法，以提高小蜂窝系统的吞吐量。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种小蜂窝系统中基于几何注水的分布式功率控制方法，包括如下步骤：

(1)让小蜂窝场景下的所有K个小基站参与形成一个非协作功率控制游戏，小基站k根据其他小基站的功率分配策略p_-k最大化自己的吞吐量，得到优化问题k∈{1,2,…,K}；进入步骤(2)；

(2)对小基站k的所有N个子载波，分别计算注水步长d_ki和注水体积P_k,V(i)，i∈{1,2,…,N}；进入步骤(3)；

(3)对于小基站k，在注水体积P_k,V(i)大于零对应的所有子载波索引中，将最大值标记为i^*，计算小基站k的第i^*个子载波的传输功率进入步骤(4)；

(4)根据传输功率计算小基站k的第i^*个子载波以外的其他子载波的传输功率进入步骤(5)；

(5)对于小基站k，判断其功率分配是否收敛：若收敛，则完成小基站k的功率分配策略；若不收敛，则返回步骤(1)；

其中：k为小基站索引，K为小基站的总数；R_k为小基站k的吞吐量，C_k为小基站k对各个子载波的功率约束；p_k为小基站k的功率分配策略，p_-k为小基站k以外的其他小基站的功率分配策略；i为子载波索引，N为子载波的总数；d_ki为与小基站k中的第i个子载波相关的注水步长，P_k,V(i)为对应d_ki的注水体积；为小基站k的第i个子载波的传输功率。

具体的，所述步骤(1)中，小基站k对各个子载波的功率约束C_k包含两项内容，分别为和其中P_max为子载波的最大传输功率限制，P_k,sum为小基站k总的传输功率。

具体的，所述步骤(2)中，注水步长注水体积其中为小基站k以外的其他小基站以及噪声对小基站k所服务的在第i个子载波上的用户产生的干扰，为小基站k与其所服务的在第i个子载波上的用户之间的链路增益。

具体的，所述步骤(3)中，传输功率