多点协作传输中基于博弈论的干扰管理

摘要

采用同频组网的异构网络架构是未来移动通信网络部署的趋势。然而同频的异构网络架构使得小区间的干扰情况更加复杂，特别是小区边缘用户受到的影响更大。
　　多点协作传输技术是一种有效改善小区边缘用户的频谱效率的干扰管理方式，然而对系统整体的频谱效率和能效没有改善，甚至是负增益。非合作的博弈论功率控制是一种分布式的功率控制方案，考虑的是系统整体的频谱效率和能效，然而会牺牲边缘用户的频谱效率。文章将多点协作传输和非合作的博弈论功率控制结合应用于同频组网的异构网络场景下。由于异构网场景下家庭基站部署的随机性，我们选取以用户为中心的多点协作传输技术，并给出了动态的分簇算法。在此基础之上，文章详细地分析了非合作的博弈论功率控制中效用函数的选取，然后证明了在该效用函数之上纳什均衡点的唯一存在性，并给出了搜索纳什均衡点的迭代算法。
　　文章从频谱效率和能效两个方面对比分析了以用户为中心的多点协作传输和非合作的博弈论功率控制相融合的算法对各种用户性能的影响。仿真结果指出该方案兼顾了多点协作传输和非合作的博弈论功控的优点，在给定的系统模型和参数下，对边缘用户的频谱效率和能效分别提升了26％和89%，对微基站用户的频谱效率和能效分别提升了12%和51%，对宏基站用户的频谱效率和能效分别提升了10%和19%。

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1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 多点协作传输技术

1.4 研究内容与全文结构

2 系统模型及传统算法分析

2.1 系统模型

2.2 单点传输及平均功率分配

2.3 以用户为中心的多点协作传输及平均功率分配

2.4 本章小结

3 多点协作传输与非合作的博弈论功控的融合

3.1 引言

3.2 博弈论

3.3 单点传输及博弈论功率控制

3.4 以用户为中心的CoMP与非合作博弈论功控的融合

3.5 本章小结

4 数值仿真

4.1 仿真平台的搭建

4.2 仿真结果分析

4.3 本章小结

5 总结与展望

5.1 论文工作总结

5.2 未来工作展望

致谢

参考文献

附录1 攻读学位期间发表的学术论文

附录2 英文缩写对照表