一种基于能量效率的家庭基站双层网络的资源优化方法

摘要

本发明的目的是在OFDMA家庭基站双层网络中，通过将子信道分配和功率控制建模为非合作博弈的思想来提高家庭基站在上行链路的能量效率，达到提高网络吞吐量和节能的目的。在给出的能量效率效用函数中，通过引入指数级定价因子，减少了家庭用户对宏基站的干扰，同时引入了无线终端的电路消耗，使其更接近实际情况。基于该效用函数的子信道和功率分配方法分为两步实现，首先用次优方法实现子信道分配，再用超模博弈理论实现最优的功率分配。该方法降低了上行链路联合子信道和功率分配问题的复杂度，并提高了家庭基站用户的吞吐量，同时又减小了终端用户的能耗，达到节能的目的。

主权项

一种基于能量效率的家庭基站双层网络的资源优化方法，其特征在于该方法包括以下步骤： 首先进行子信道分配，子信道分配算法步骤： 步骤1：根据接入先后顺序，将家庭基站接入用户进行排列编号1‑M_b号。 步骤2：将所有属于基站b的子信道进行编号，并把所有可用的子信道组成可用子信道集合S，将k初始化为1号。 步骤3:考虑给第K号用户分配一个子信道，根据K号用户周围的干扰情况，将对于该用户最好的一个子信道n^*分配给用户K。 步骤4：从可用子信道集S中去掉已经被分配的子信道n^*，用户号K递增1。如果S中还有可用子信道没有分配，就回到步骤3，否则子信道分配完毕。 在子信道已经分配好的情况下，接下来用超模博弈论原理来继续进行功率分配算法步骤如下： 步骤1：将基站b的每一个可用子信道功率初始化为一个可以计算出的较小的值，记p_n为分配第n个可用子信道的初始功率。迭代的次数初始化t=1，最大迭代次数为T。 步骤2：开始进行第t代功率调整，初始化子信道标记n=1。 步骤3：检测来自其他基站的共信道的干扰，调整子信道n的功率，找到目前使该子信道的能量效用函数最大的功率，并将分配功率p_n更新为该功率，如果p_n超过该子信道可分配的最大功率p_max，则p_n分配为p_max。 步骤4：子信道n号自增1;如果n大于N，进行步骤5,否则跳转到步骤3，进行该次迭代的n+1号子信道分配功率的调整。 步骤5：迭代次数t自增1；如果t大于T，则结束功率分配，各子信道当前的分配功率p_n即为最终的功率分配结果，否则跳转到步骤2，开始第t+1轮功率调整。