[发明专利]基于广义纳什均衡的小蜂窝网络功率分配方法

摘要

本发明公开了一种基于广义纳什均衡的小蜂窝网络功率分配方法，该方法通过求解由宏蜂窝与小蜂窝构成的非合作博弈问题的广义纳什均衡，分布式地计算宏基站和小基站的发射功率，从而得到宏基站和小基站在各个信道上的功率分配和通信速率。本发明信息交互量更少、干扰更小、频谱资源共享效率更高、适用范围更广。

主权项

1.一种基于广义纳什均衡的小蜂窝网络功率分配方法，其特征在于：通过求解由宏蜂窝与小蜂窝构成的非合作博弈问题的广义纳什均衡，分布式地计算宏基站和小基站的发射功率，从而得到宏基站和小基站在各个信道上的功率分配和通信速率；具体包括：(1)宏基站设置初始对偶变量μ⁰≥0、精度∈₁和步长序列并将对偶变量μ⁰广播至宏蜂窝内的其他小基站；其中，所述对偶变量为宏基站的各信道用户对应QoS约束的向量；(2)宏基站设置初始可行的发射功率矩阵p0，初始化内部迭代次数t＝0；其中，所述发射功率矩阵是由宏基站和其他小基站在所有信道上的发射功率组成的矩阵；(3)宏基站和其他小基站，通过因相互干扰形成的非合作博弈问题，根据当前的对偶变量，最大化自身的效用，更新各自的发射功率向量其中，表示t+1次内部迭代时基站i在所有信道上的发射功率组成的向量，M表示小基站的总个数；(4)每个基站i各自判断并将判定结果发送给宏基站；(5)宏基站根据接收到的信息查看是否对于所有的基站i，步骤(4)均成立：若均成立则转到步骤(6)；否则若存在一个不成立，则令t＝t+1，并转到步骤(3)；(6)宏基站根据步长序列和上次迭代时的对偶变量μⁿ，计算得到当前次迭代时的对偶变量μⁿ⁺¹；(7)判断|μn+1‑μn|≤∈1是否成立；若成立，则当前的发射功率矩阵pt+1为广义纳什均衡的均衡解，否则令n＝n+1，并转到步骤(2)；(8)宏基站根据所述均衡解计算得到宏基站和小基站在各个信道上的功率分配和通信速率。