認(rèn)知小蜂窩網(wǎng)絡(luò)中無線資源管理算法研究.pdf

1、本文采用具有認(rèn)知功能的小蜂窩網(wǎng)絡(luò)和大規(guī)模天線技術(shù)來提高系統(tǒng)吞吐量、能量效率和服務(wù)用戶數(shù)?？偨Y(jié)了5G的發(fā)展愿景及對應(yīng)關(guān)鍵技術(shù)，分析了小蜂窩網(wǎng)絡(luò)在未來無線通信系統(tǒng)中所承擔(dān)的重要作用和面臨的挑戰(zhàn)，并給出了對應(yīng)的解決思路，及超密集組網(wǎng)的認(rèn)知小蜂窩網(wǎng)絡(luò)與宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)共存時上/下行通信所面臨問題的對應(yīng)解決方案，研究了大規(guī)模多用戶多天線系統(tǒng)下的功率增益性能。
　　對認(rèn)知小蜂窩網(wǎng)絡(luò)框架下的頻譜分配、功率控制、基站選擇和用戶切換等無線資源管理問題進(jìn)行

2、了研究。首先，在滿足干擾溫度限制下，根據(jù)新型的頻帶可重疊的通用干擾因子，從最小化系統(tǒng)總干擾水平的角度將頻譜資源的動態(tài)分配過程建模為位勢博弈模型，證明了NE解的存在性和唯一性。其次，在分布式結(jié)構(gòu)下提出了以用戶為中心的上行頻譜資源和小蜂窩基站以及功率的聯(lián)合分配模型。將頻譜資源和小蜂窩基站的聯(lián)合選擇過程建模為以用戶為中心的位勢博弈模型，又分別從最大化容量和最大化能量效率兩個角度將功率分配過程建模為非合作博弈模型，推導(dǎo)出了能夠使系統(tǒng)全局最優(yōu)的代

3、價因子。在求解最大化能量效率的非凸最優(yōu)功率分配問題時，推導(dǎo)出了等價的易于求解的最優(yōu)化表達(dá)式，并提出了簡化的迭代運算算法。第三，提出了以小蜂窩基站為博弈參與者的下行頻譜資源塊和功率的聯(lián)合分配模型，并分別從開放式接入和引入對主用戶的干擾溫度限制兩個角度將資源分配過程建模為非合作博弈模型。通過對非凸最優(yōu)能量效率函數(shù)最大化問題的等價代換，將主博弈重新建模為便于獨立求解發(fā)射功率的等價子博弈。為保障頻譜資源塊分配算法的收斂性能，提出了一種具有有限反