專利名稱：一種Femtocell用戶上行鏈路功率控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于移動通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種Femtocell用戶上行鏈路功率控制方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代無線通信與網(wǎng)絡(luò)的研究中，博弈論因其良好的對無線網(wǎng)絡(luò)用戶行為的模擬，博弈論方法已成為研究功率控制方法的重要工具。Stackelberg是指經(jīng)濟(jì)學(xué)中雙寡頭壟斷模型之一，該博弈的兩個參與者分別是主導(dǎo)者leader和追隨者follower，他們進(jìn)行的是數(shù)量或者價格競爭。主導(dǎo)者先行選擇價格，追隨者觀察到主導(dǎo)者的選擇后再作選擇。在Stackelberg均衡的過程中還有進(jìn)一步的約束:主導(dǎo)者知道追隨者會觀察它的選擇，還知道追隨者不能在將來采取非Stackelberg追隨者行動。在Femtocell雙層網(wǎng)絡(luò)中，將宏基站作為Stackelberg博弈的主導(dǎo)者，而Femtocell用戶作為博弈的追隨者。宏基站將在保證宏用戶能正常通信的前提下所能容忍的干擾作為資源，通過定義單位干擾價格將該資源“出售”給Femtocell用戶，而Femtocell用戶則以該價格向宏基站“購買”干擾資源，從而決定自己的發(fā)射功率。其中，宏基站和Femtocell用戶都有自己的效益函數(shù)，他們都是通過最大化自己的效益函數(shù)來決定干擾價格以及發(fā)射功率?，F(xiàn)有技術(shù)在計算Femtocell用戶的發(fā)射功率時,將任何一個Femtocell用戶受到其余用戶的干擾都看作 相等的。然而，現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，因各Femtocell的位置差異以及周圍用戶發(fā)射功率的差異，各用戶受到的干擾是不相等的。同時，根據(jù)最大化效益函數(shù)得到的發(fā)射功率有可能偏低以至于該用戶的SINR不能滿足通信的SINR下限要求，那么此時該用戶不能保持正常通信，還對其他用戶造成干擾，浪費(fèi)了宏基站的干擾資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提出一種Femtocell用戶上行鏈路功率控制方法。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案:一種Femtocell用戶上行鏈路功率控制方法，包括如下步驟:步驟A,定義Femtocell用戶效益函數(shù)Ui O為:Ui (Pi, p_i, μ D = λ Jog (1+ Y ^ (pi； p^) )-μ Ji (Pi) / Γ (p_j)其中，Pi是Femtocell用戶i的發(fā)射功率，p_i是指所有用戶中除了用戶i以外的各用戶的發(fā)射功率，即P-FtP1,…，Ph，Pi+1,…，PN]τ ;Ν是用戶數(shù)，為自然數(shù)；μ i是指宏基站針對Femtocell用戶i定制的干擾價格，λ ^為對應(yīng)用戶i的單位傳輸速率收益，Yi (Pi, P-J是指用戶i的信號干擾噪聲比SINR ;
Ii(Pi)是指 Femtocell 用戶 i 對宏基站的干擾，即 Ii (Pi) SgiPi, gi 是 Femtocell 用戶i到宏基站的信道增益；Γ (p_i) = Σ i ^tjPjhi,」+σ 2，Iii,」表示第 j 個 Femtocell 用戶到第 i 個 Femtocell 接入點(diǎn)的信道增益；σ 2表示用戶i的背景噪聲，即用戶i受到的干擾；步驟B,最大化Femtocell用戶效益函數(shù),獲得Femtocell用戶最優(yōu)發(fā)射功率；用戶i的最優(yōu)發(fā)射功率為:
權(quán)利要求
1.一種Femtocell用戶上行鏈路功率控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟A,定義Femtocell用戶效益函數(shù)Ui O為:
全文摘要
本發(fā)明提供了一種Femtocell用戶上行鏈路功率控制方法。所述方法基于Stackelberg博弈理論，將Femtocell用戶受到的干擾總和引入到代價函數(shù)中，不僅使博弈存在均衡點(diǎn)，而且均衡點(diǎn)能收斂于一點(diǎn)，并提高了Femtocell用戶的速率總和。同時，考慮到博弈均衡之后部分Femtocell用戶的發(fā)射功率太低以至于無法達(dá)到正常通信的SINR要求，因此在博弈均衡之后，在不影響宏用戶正常通信前提下，逐個增加SINR最接近SINR目標(biāo)值的用戶的發(fā)射功率，并對其余未達(dá)到SINR要求的用戶的發(fā)射功率都降為零。該方法可以有效的增加可保持通信的Femtocell數(shù)量。
文檔編號H04W52/34GK103237341SQ20131011404
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者潘沛生, 鄭成鏘 申請人:南京郵電大學(xué)