毫微微蜂窝网络下行链路中基于博弈论的动态干扰管理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103269487A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103269487103269487A(43)申请公布日2013.08.28(21)申请号201310141516.3(22)申请日2013.04.22(71)申请人中国人民解放军理工大学通信工程学院地址210016江苏省南京市御道街标营2号(72)发明人吴启晖王金龙王龙郑学强徐煜华杨盘隆(74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司32218代理人夏平(51)Int.Cl.H04W16/14(2009.01)H04W52/24(2009.01)权权利要求书4页利要求书4页说明书16页说明书16页附图5页附图5页(54)发明名称毫微微蜂窝网络下行链路中基于博弈论的动态干扰管理方法(57)摘要一种毫微微蜂窝网络下行链路中基于博弈论的动态干扰管理方法，涉及无线通信技术中的信道分配和功率控制领域。针对femtocell共信道密集部署情况下下行链路之间干扰严重的问题，本发明采用降低发射功率换取可用频谱的思路，结合精细的功率控制，通过一种新的信道分配方式实现了在保证用户信干噪比保持在一定水平之上的前提下，提高系统整体吞吐量的目标。本发明提高了随机网络拓扑中的频谱利用率，仅对轻干扰区域的用户产生较小的影响，确保了干扰严重区域的用户的正常通信需求。CN103269487ACN103269487ACN103269487A权利要求书1/4页1.一种毫微微蜂窝网络下行链路中基于博弈论的动态干扰管理方法，其特征在于，网络由若干个毫微微蜂窝构成，所述的动态干扰管理方法包括以下步骤：步骤1：各毫微微蜂窝网络femtocell内所有用户FemtocellUserEquipment即FUE计算其干扰指数，并向对应的基站FemtocellAccessPoint即FAP上报干扰指数以及干扰来源；各FAP根据前述信息，将所有FUE分类成隔离用户和复用用户，并将隔离用户数目及干扰来源上报网络中心，网络中心生成干扰关系图G；步骤2：对干扰关系图G进行三角化得到弦图G’，首先在相互干扰的毫微微蜂窝网络femtocell之间进行隔离信道分配，然后在femtocell内部进行复用信道分配：步骤3：分布式功率控制，每个femtocell以其吞吐量减去干扰代价为目标函数，对每个femtocell的发射功率进行控制，所述的干扰代价为干扰价格λ乘以对隔离用户造成的干扰。2.根据权利要求1所述的毫微微蜂窝网络femtocell下行链路中基于博弈论的动态干扰管理方法，其特征是所述的步骤1具体包括步骤以下步骤：1.1计算有干扰情况下FUEj的单位带宽速率网络内所有FAP在所有信道上采用相同的发射功率，在(0,t1)时段内采用全复用频谱策略工作；其中：i=1,2,..,N，N为网络内基站FAP的数量即毫微微蜂窝的数量，i为网络内基站FAP的编号即毫微微蜂窝的编号；得到有干扰情况下的单位带宽速率各FUEj通过控制信道获得相应的各干扰源即FAP的编号以及信号强度信息；其中：j=1,2,..,M，M为任一毫微微蜂窝内用户FUE的数量；1.2计算无干扰情况下FUEj的单位带宽速率网络内所有FAP在所有信道上采用相同的发射功率，在(t1,t2)时段内采用时分复用策略工作；其中：i=1,2,..,N，N为网络内基站FAP的数量即毫微微蜂窝的数量，i为网络内基站FAP的编号即毫微微蜂窝的编号；得到无干扰情况下单位带宽速率其中：j=1,2,..,M，M为任一毫微微蜂窝内用户FUE的数量；1.3各FUEj计算干扰指数并将其与接收到各干扰源即邻近FAP的编号以及信号强度信息上报给FAPi。1.4FAPi将FUEj的干扰指数与预设的网络干扰指数阈值αth比较，将FUEj划分到以下两类其中之一：当时，此FUEj为隔离用户isolationuser；2CN103269487A权利要求书2/4页当时，此FUEj为FUE为复用用户reuseuser；1.5若FUEj被划分为隔离用户，则FAPi根据其上报的干扰源信息，找出主要干扰源FAPl，l∈{1,2,...,N},l≠i，向网络中心上报干扰关系(i,l)。1.6网络中心根据所有FAP上报的干扰关系得到干扰关系图G=(V,E)，其中V是图中的顶点，代表各个FAP，E是图中的边，代表FAP之间存在干扰关系。3.根据权利要求2所述的毫微微蜂窝网络femtocell下行链路中基于博弈论的动态干扰管理方法，其特征是所述的步骤1.5中找出主要干扰源FAPl的方法是：对femtocelli内的每个隔离用户FUEj，将其干扰源按照信号强度从大到小排序，依次考察，当去掉最大的q个干扰源时由大于阈值变为小于阈值，那么干扰源就确定为前q个。4.根据权利要求1