基于非协作博弈功率控制技术的研究

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1、ClassifiedIndex：TN911．22U．D．C：SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisOnthePowerControlGamewithNon-·CooperativeTheoryGrade：2010Candidate：FangfangTangAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpeciality：SignalandInformationProcessSupervisor：ProfessorQingchun

2、ChenApril2013西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密面，使用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：常苫芎指导老师签名：拉靛泰日期：如I弓．f．)日期：知

3、～≥．土．2，西南交通大学硕士研究生学位论文第1页西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1．在传统的非协作博弈功率控NPG中，每个用户都尽可能最大化自己的效用而忽略了由此给其他用户带来的影响，此时的博弈的纳什均衡效率很低。采用基于定价机制的非协作博弈功率控制算法NPGP相对于非协作博弈功率控制NPG，由于引入代价函数，博弈中的用户总是在争取最大利润的同时尽量地降低发射功率，即发射功率可以设置通信成本以合理调控功率控制。通过引入代价函数，可以隐含地使用

4、户合作却不改变功率控制的非合作特性，改进帕累托区域中NPG的均衡效用。但是已有的NPGP算法设定条件过于严苛(假设每次传输都能被接收端正确接收)，且考虑的环境过于简单(如仅考虑仿真单小区系统)。论文研究了一种适用于多小区中基于时延约束和定价机制的非协作博弈功率控制算法DNPGP算法。论文从改进效用函数入手，研究改进非协作博弈功率速率联合控制的有效途径。首先，在实际系统中时延越大，传输状况越差，论文提出将传输时延转换成对应的SIR约束。其次，论文在SIR中考虑了多小区干扰因素，并针对传统NPGP采用

5、非相干FSK调制方式效率低的缺点，论文采用与PSK相近的有效函数。最后，论文改进了传统NPGP算法中的代价函数；在传统NPGP算法中，代价函数只考虑了自身发射功率，将自身发射功率作为惩罚来控制用户功率不能一味提高从而陷入恶性循环，论文在构建新的代价函数时不仅考虑自身发射功率，也同时考虑了其他用户的干扰和目标SIR，当用户收到的干扰较大时其受到的惩罚应该下降从而提高发射功率，当用户所获得的SIR与目标SIR偏离越大其受到的惩罚就越大从而降低发射功率以接近目标SIR。论文的仿真验证结果表明，尽管时延的

6、引入会在一定程度上影响DNPGP算法性能，但是由于DNGPG算法采用了新的有效函数和代价函数，DNPGP算法相较NPGP仍具有更好的性能。2．传统的非协作博弈功率控制只分析了功率控制，如何满足数据传输速率约束下有效的功率控制是非协作博弈功率控制中的另一个关键问题。论文在非协作博弈功率控制研究的基础上，研究了改进了同时对功率和速率进行控制的DNPRGP算法。该算法是在时延约束下基于代价的非协作博弈功率控制DNPGP的基础上，同时对速率进行控制，该算法基于目标SIR，根据目标SIR来动态的调整用户的发

7、射功率和速率，这样就可以减少不必要的资源消耗，同时能够保证用户的效益和传输质量。仿真结果表明，联合功率和速率控制的DNPRGP算法相较于固定速率的DNPGP算法大致弥补了时延带来的负效果，得到系统中各用户最佳数据传输速率和达到服务质量所需的最小发射功率，更适应系统的要求，具有更好的性能。西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出

8、贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：帝葛驾日期：珈易．一)西南交通大学硕士研究生学位论文第1II页摘要功率控制在无线通信系统的资源分配中占有重要的地位。发射机的功率会影响链路信号质量和无线系统的干扰环境，有效的功率控制可以降低干扰和能耗，提高系统的容量。功率控制的目标是在为每个用户提供可接受的服务质量的同时尽量减少对其他用户的干扰。论文首先介绍功率控制的目的、意义、功率控制准则和功率控制方法与控制方式