CDMA中基于远近公平的博弈功率控制算法的研究

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在CDMA (CDMA:Code Division Multiple Access)系统中,由于各用户之间是根据扩频码的之间互相关特性来区分的,但由于扩频码序列很难实现完全正交,即用户间的互相关性不为零,这样用户间就存在着多址干扰;另一方面,由于CDMA系统是容量干扰受限的系统,即干扰程度直接影响到系统软容量和系统内用户服务质量的高低。功率控制是CDMA系统中克服远近效应和多址干扰的关键技术,所以在CDMA系统中功率控制技术则显得非常重要。本文主要研究基于博弈论的功率控制。首先介绍了博弈论的基础知识,以及CDMA系统中传统功率控制方法。接着介绍了CDMA系统中两种基于博弈的功率控制算法:非合作博弈功率控制算法和基于价格函数的博弈功率控制算法,证明了这两种算法纳什均衡的存在性以及纳什均衡的唯一性。研究发现在纳什均衡下非合作博弈功率控制算法用户的效用并不是帕累托有效的;虽然基于价格函数的博弈功率控制算法对非合作博弈功率控制算法的帕累托有效性进行了一定的改进,然而仅仅考虑发射功率对用户的影响,容易造成系统对资源分配不公。为了使得系统能够更加公平地分配系统资源,解决用户的远近公平问题,本文将联合用户的发射功率和路径增益来定义代价函数,并证明新的代价函数的纳什均衡的存在和唯一。仿真结果表明,单小区内新的代价函数较好地解决了用户的远近公平问题,并且能够减小用户的发射功率。推广到多小区中,新的代价函数同样显示了优越的性能。
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