专利名称：一种Femtocell用户上行链路功率控制方法
技术领域：
本发明属于移动通信技术领域，尤其涉及一种Femtocell用户上行链路功率控制方法。
背景技术：
在现代无线通信与网络的研究中，博弈论因其良好的对无线网络用户行为的模拟，博弈论方法已成为研究功率控制方法的重要工具。Stackelberg是指经济学中双寡头垄断模型之一，该博弈的两个参与者分别是主导者leader和追随者follower，他们进行的是数量或者价格竞争。主导者先行选择价格，追随者观察到主导者的选择后再作选择。在Stackelberg均衡的过程中还有进一步的约束:主导者知道追随者会观察它的选择，还知道追随者不能在将来采取非Stackelberg追随者行动。在Femtocell双层网络中，将宏基站作为Stackelberg博弈的主导者，而Femtocell用户作为博弈的追随者。宏基站将在保证宏用户能正常通信的前提下所能容忍的干扰作为资源，通过定义单位干扰价格将该资源“出售”给Femtocell用户，而Femtocell用户则以该价格向宏基站“购买”干扰资源，从而决定自己的发射功率。其中，宏基站和Femtocell用户都有自己的效益函数，他们都是通过最大化自己的效益函数来决定干扰价格以及发射功率。现有技术在计算Femtocell用户的发射功率时,将任何一个Femtocell用户受到其余用户的干扰都看作 相等的。然而，现实当中，因各Femtocell的位置差异以及周围用户发射功率的差异，各用户受到的干扰是不相等的。同时，根据最大化效益函数得到的发射功率有可能偏低以至于该用户的SINR不能满足通信的SINR下限要求，那么此时该用户不能保持正常通信，还对其他用户造成干扰，浪费了宏基站的干扰资源。
发明内容
本发明针对上述背景技术中存在的技术问题，提出一种Femtocell用户上行链路功率控制方法。本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案:一种Femtocell用户上行链路功率控制方法，包括如下步骤:步骤A,定义Femtocell用户效益函数Ui O为:Ui (Pi, p_i, μ D = λ Jog (1+ Y ^ (pi； p^) )-μ Ji (Pi) / Γ (p_j)其中，Pi是Femtocell用户i的发射功率，p_i是指所有用户中除了用户i以外的各用户的发射功率，即P-FtP1,…，Ph，Pi+1,…，PN]τ ;Ν是用户数，为自然数；μ i是指宏基站针对Femtocell用户i定制的干扰价格，λ ^为对应用户i的单位传输速率收益，Yi (Pi, P-J是指用户i的信号干扰噪声比SINR ;
Ii(Pi)是指 Femtocell 用户 i 对宏基站的干扰，即 Ii (Pi) SgiPi, gi 是 Femtocell 用户i到宏基站的信道增益；Γ (p_i) = Σ i ^tjPjhi,」+σ 2，Iii,」表示第 j 个 Femtocell 用户到第 i 个 Femtocell 接入点的信道增益；σ 2表示用户i的背景噪声，即用户i受到的干扰；步骤B,最大化Femtocell用户效益函数,获得Femtocell用户最优发射功率；用户i的最优发射功率为:
权利要求
1.一种Femtocell用户上行链路功率控制方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤A,定义Femtocell用户效益函数Ui O为:
全文摘要
本发明提供了一种Femtocell用户上行链路功率控制方法。所述方法基于Stackelberg博弈理论，将Femtocell用户受到的干扰总和引入到代价函数中，不仅使博弈存在均衡点，而且均衡点能收敛于一点，并提高了Femtocell用户的速率总和。同时，考虑到博弈均衡之后部分Femtocell用户的发射功率太低以至于无法达到正常通信的SINR要求，因此在博弈均衡之后，在不影响宏用户正常通信前提下，逐个增加SINR最接近SINR目标值的用户的发射功率，并对其余未达到SINR要求的用户的发射功率都降为零。该方法可以有效的增加可保持通信的Femtocell数量。
文档编号H04W52/34GK103237341SQ20131011404
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月3日 优先权日2013年4月3日
发明者潘沛生, 郑成锵 申请人:南京邮电大学