基于博弈论的LTE负载均衡的研究

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随着移动通信技术的快速发展,用户对于系统容量的需求日益增大,与此同时,为移动用户提供多种业务类型的服务也成为未来移动通信系统发展的必然趋势。特别是对提供高速率、低延时的下一代无线网络而言,无线资源管理(Radio Resource Management, RRM)是提高系统性能,保证用户服务质量的关键所在。由于网络负载的变化具有随机性,负载拥塞的状况是很难完全避免的,如果片面地加大网络容量,则会增加投资会造成设备空闲,影响投资效益。因此,合理地使用网络资源显得十分重要。负载均衡(Load Balancing, LB)作为无线资源管理的重要手段受到越来越多的关注。本文以下一代无线网络长期演进计划(Long Term Evolution, LTE)为背景,研究了网络的负载均衡策略。在分析了LTE自优化需求的基础上,本文提出了新型的基于博弈论的负载均衡算法。该算法将博弈论的思想与负载均衡相结合,将负载均衡与Fisher模型相类比,然后应用具有线性不等式的Fisher模型,对算法进行建模。通过原始对偶内点算法对市场均衡最优解的进行求解,根据该最优解能够得到出基站的下行发射功率,从而合理地实现网络负载流量的转移。仿真结果表明,与其他改变下行功率算法相比,基于博弈论的算法能够获得更大的系统容量,提高系统性能,同时,由于该算法可以得到高精确度的功率值,可以有效地降低系统的能耗,实现绿色通信。
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