[发明专利]一种基于平均场博弈的移动通信基站能效优化方法

摘要

本发明公开了一种基于平均场博弈的移动通信基站能效优化方法，属于无线通信技术领域。本发明方法用基站发送功率的产出投入关系来定义系统的能量效率，结合平均场博弈的能量效率优化算法，通过数学推导得出了每个基站的最优控制策略应满足的方程组，求解得到最优化基站发送功率，从而提高基站的能量效率，本发明方法有效针对提出的功率控制策略的大规模网络，采用本发明方法能效保持稳定，且能量效率大于采用固定发射功率策略。

主权项

一种基于平均场博弈的移动通信基站能效优化方法，其特征在于，所述方法包括：(1)根据实际移动网络状态初始化网络参数；(2)初始化时间的离散点数X和基站射频电池状态的离散点数Y；确定X时刻任一电池状态下函数值V(X,y)，V(,)表示一段时间内加权能效积分期望值的最大值；确定平均场m在任一时刻和任一电池状态下的值m(x,y)；初始化时刻i＝X，i∈x，初始化电池状态j＝Y，j∈y；(3)当x＝i时，将V(x,y)和m(x,y)代入下式求解最大化问题，maxp(x,y)(UmeanBS(p(x,y),m(x,y))-p(x,y)·V(x,y)-V(x,y-1)δe),]]>得到i时刻任一电池状态下的发射功率p(i,y)；其中，UmeanBS(p(x,y),m(x,y))表示基站的效用函数值；基站射频电池最大能量储备为Emax；(4)当x＝i时，将p(i,y)代入下式，求解出V(i‑1,y)，V(x,y)-V(x-1,y)δt+maxp(x,y)(UmeanBS(p(x,y),m(x,y))-p(x,y)·V(x,y)-V(x,y-1)δe)=0]]>判断i‑1＝0是否成立，若是则进入步骤(5)，否则i＝i‑1，返回步骤(3)；(5)得到任一时刻任一电池状态下的发射功率p(x,y)，对于所有x和y，保持m(0,y)不变，时刻x和电池状态y从0开始循环，直到x＝X,y＝Y，迭代计算下列表达式：m(x+1,y)=12[m(x,y-1)+m(x,y+1)]+δt2(δe)[p(x,y+1)m(x,y+1)-p(x,y-1)m(x,y-1)]]]>得到更新后的平均场m(x,y)，其中，电池充电周期为T；(6)计算更新后的平均场与更新前的平均场变化的绝对值Dif，判断Dif≤th是否成立，若成立则结果收敛，发射功率p(x,y)为最优化发射策略；否则更新平均场m(x,y)返回步骤(3)，其中th为变化阈值。