毫米波网络中能效功率分配与波束成形的非凸广义纳什博弈

网络管理是无线网络高效运行的基本要素。随着带宽、天线数与用户数的增加，网络管理所需的信息量显著增长。因此，分布式网络管理是未来网络高效运行的关键。本文关注自组织毫米波网络中的分布式联合波束控制与功率分配问题。在共享频谱上，多个多输入多输出链路试图通过自组织方式同时寻找局部最优的功率分配与波束成形器，以最小化其供电功率。我们的设计考虑了一类非凸服务质量约束与效用函数，其特征为对各用户策略的单调性。我们提出一种两阶段分散优化方案，其中各链路迭代地调整功率电平与波束成形器系数。我们首先证明，给定一组接收波束成形器，功率分配阶段收敛到广义功率分配博弈的最优广义纳什均衡。进而证明接收波束成形器的迭代最小均方误差自适应导致整体收敛方案。我们还在所提分配框架下比较了几种需要不同信息交换水平的发射波束成形方案。仿真结果表明，即使问题高度非凸，允许各链路利用直信道优化其发射滤波器能以极低计算复杂度获得近最优性能。