[发明专利]用于毫微微蜂窝网络的动态混合接入控制方法

摘要

本发明一种用于毫微微蜂窝网络的动态混合接入控制方法，网络中的非注册用户和注册用户在Femtocell基站的实时调度下，首先根据其注册用户QoS需求进行功率分配；其次，若基站还有剩余的功率未分配，运用博弈理论建立非注册用户和基站剩余功率之间的博弈模型并进行求解；最后，基站根据上述两个过程将求得的功率值分配给相应用户，从而实现对于Femtocell网络的动态混合接入控制。本发明利用有限的功率资源，首先以保证注册用户的QoS为约束，以最小化分配给注册用户总功率为目标对注册用户进行功率分配；然后根据剩余功率的值，以基站作为卖家，而非注册用户作为买家，实现了以最大化卖家所得收益和买家效益为目标的功率分配。

主权项

一种用于毫微微蜂窝网络的动态混合接入控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、根据毫微微蜂窝Femtocell用户属性将用户集分成注册用户集和非注册用户集，基站通过信道检测对所有用户的信道状态进行搜集并得到注册用户的服务质量QoS需求值；步骤2、Femtocell基站根据得到的注册用户的QoS需求值并以其为约束，以最小化使用的总功率为目标对注册用户进行功率分配，并得到注册用户的功率值；步骤3、根据步骤2中所得注册用户的功率值，判断毫微微蜂窝Femtocell基站是否还有剩余功率待分配，若还有剩余功率则进入步骤4；若没有剩余功率则切换到步骤5并分配给非注册用户的功率值为0，将毫微微蜂窝Femtocell网络设置为非开放接入机制，从而拒绝所有非注册用户；步骤4、根据注册用户所得功率值以及基站拥有的总功率计算剩余功率，以基站作为卖家，而非注册用户作为买家进行斯坦伯格博弈Stackelberg game的数学建模；求得基站分配给每个非注册用户的功率值，基站根据其功率值选择性地接纳非注册用户进入毫微微蜂窝Femtocell网络中以得到其最大的经济效益；步骤5、根据步骤2和步骤4所得的注册用户和非注册用户的功率分配值进行动态混合接入毫微微蜂窝Femtocell网络的判定；所述步骤4中具体步骤如下：对于非注册用户的功率分配，令βi表示非注册用户i买单位功率时的价格，因此βipi表示该用户在购买pi时所付的代价，因此非注册用户i在Stackelberg game理论下的效用函数为Ui=wlog2(1+piHiσ2)-βipi]]>此效用函数由两部分组成，分别为效益和代价；随着分配功率的增大，其速率也随之增大，效益也越来越大；但是随着功率的加大，其代价函数也将增大；因此，对于每个非注册用户，其目标是最大化自身的效用函数；而在基站方面，由于将剩余的功率卖给非注册用户，因此其目标函数为由于总功率受限，功率约束为然后根据最优化理论求得保证上述约束的最佳功率分配解向量，其中pT为基站总功率；根据对Femtocell网络的非注册用户功率分配，得到对其用户的功率分配向量，若对于非注册用户i，其pi＝0，则表示该非注册用户没有竞价得到基站的功率资源，从而不能切换到Femtocell网络中；若pi>0，则表示该非注册用户通过竞价得到基站的功率资源，从而可以切换到Femtocell网络中；因此，得到非注册用户可以切换到Femtocell网络的用户列表，从而实现了一种根据注册用户QoS值信息的Femtocell网络动态混合接入方法。