超密集网络中基于Stackelberg博弈的非统一定价功率控制

　　针对超密集网小区同频部署中产生的区间干扰问题，提出基于Stackelberg博弈的非统一定价功率控制方案。首先，建立基于Stackelberg博弈的非统一定价功率控制模型，并通过该模型求解出基于价格的最优发射功率，此发射功率是关于干扰价格的函数；接着通过引入拉格朗日函数求解出相应基站的最优干扰价格，由控制器把干扰价格发送给相应的基站，并由基站调整自己的发射功率值去减弱对当前用户的干扰。仿真结果表明，与基于Stackelberg博弈的统一定价功率控制方案相比，所提方案在系统平均中断概率上平均下降了3个百分点。与基于基站权重的功率控制方案相比，在基站数量低于105时，所提方案在平均中断概率平均上上升了1.4个百分点；而当基站数超过105时，所提方案在平均中断概率上平均下降了1.6个百分点。此外，与这两个方案相比，所提方案在系统平均吞吐量上分别提升了12个百分点和10.5个百分点；在系统平均频谱效率上分别提升了9个百分点和8.5个百分点；在系统平均功率效率上分别提升了13个百分点和12个百分点。实验结果表明所提方案能够在部署更多基站情况下更好地提高蜂窝系统的性能。

　　由于当前互联网业务的快速发展、终端设备数量的不断增加以及数据业务需求的快速增长，传统的单层网络已经不能满足当前网络快速发展的要求，无线网络正面临着巨大的挑战。为了应对挑战和缓解网络面临的负担，研究人员提出了在第5代移动通信中通过部署超密集网络来提高整个网络的性能，即增大网络容量，允许有更多的用户加入到网络中来。超密集网络主要是在宏基站的覆盖范围内通过在热点区域部署大量的低功率接入点（ Access Point．AP）来构成网络。由于频谱的稀缺性以及为了提高频谱重复使用率，在组建超密集网时，要求宏基站和大量部署的AP使用相同的频段，于是不可避免地会产生严重的区间干扰，即宏小区和小小区之间的干扰以及小小区和小小区之间的干扰。由于这些干扰大大限制了超密集网的部署，因此，对这些干扰进行有效管理、降低干扰对超密集网的影响成为了超密集网部署过程中急需解决的问题。