异构网络中基于博弈论的无线资源管理

发布时间：2017-08-11 18:26

  本文关键词：异构网络中基于博弈论的无线资源管理

  更多相关文章： 博弈论 异构网络 无线资源管理 带宽分配 网络选择

【摘要】：异构无线网络作为下一代移动通信发展的主要趋势,目的是为用户提供多样化的服务,并合理利用不同网络的无线资源。网络选择和带宽分配一直是异构无线资源管理中的研究热点,合理的网络选择能够为用户提供满意的服务,同样合理的分配网络有限带宽资源也能提高系统资源利用率。博弈论作为一种分析和建模的有效工具,在异构无线网络的研究中得到了广泛应用,本文对基于博弈论的异构无线网络资源管理进行了研究和分析,主要工作内容如下：(1)本文对基于演化博弈的网络选择的动态行为进行了研究。采用演化博弈模型对带宽受限情况下,不同群体用户的网络选择的动态行为进行了分析,用户根据分配到的带宽资源得到自身的效用函数,并通过求解复制动态方程得到演化博弈均衡。通过仿真可以看到,在演化均衡时,群体中用户的收益等于群体的平均收益。(2)本文针对异构无线网络中的带宽分配问题进行了研究,结合非合作博弈理论,提出了一种基于用户位置信息,同时满足用户效用最大的多网络带宽分配方案。该方案支持多流并发,用户可以同时向多个网络请求带宽进行接入,从而提高自身收益。本文证明了所构造的效用函数满足凹函数特性,从而保证了不同用户之间非合作博弈纳什均衡的存在性。仿真结果表明所提出的带宽分配方法可以根据用户位置信息的不同做出不同的选择,从而使自身获得最大收益,同时能够保证获得较大的系统吞吐量,提高系统性能。(3)本文提出了一种基于AHP多属性决策和匹配博弈的网络选择算法。在用户侧,根据多属性决策中的AHP方法得到用户对各个网络的优先级序列；在网络侧,网络根据用户接入网络后能够带来的吞吐量计算得到网络对该用户的满意度,得到一个关于各个用户的优先级序列；然后通过匹配博弈解决用户和网络之间的网络选择问题。该算法在考虑用户性能的同时,还考虑了网络的性能,可以更好的均衡用户和网络双方利益。仿真结果表明,该算法可以有效地均衡网络负载,降低接入阻塞率,提高系统吞吐量。
【关键词】：博弈论 异构网络 无线资源管理 带宽分配 网络选择
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：F224.32;F621
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 专用术语注释表9-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 异构无线网络概述11-14
• 1.1.1 异构网络概述11-12
• 1.1.2 异构无线网络特点12-13
• 1.1.3 常见无线接入技术比较13-14
• 1.2 异构无线网络资源管理14-16
• 1.2.1 无线资源管理模型14-15
• 1.2.2 呼叫接纳控制15-16
• 1.2.3 垂直切换16
• 1.2.4 网络选择16
• 1.3 论文结构及安排16-18
• 第二章 博弈论及其在异构无线网络中的应用18-24
• 2.1 引言18
• 2.2 博弈论概述18-21
• 2.2.1 博弈论的基本概念18-19
• 2.2.2 博弈分类19
• 2.2.3 常见博弈论模型19-21
• 2.3 博弈论在异构无线网络资源管理中的应用21-23
• 2.3.1 用户和用户之间的非合作博弈21
• 2.3.2 用户和用户之间的合作博弈21-22
• 2.3.3 用户和网络之间的非合作博弈22
• 2.3.4 用户和网络之间的合作博弈22
• 2.3.5 网络和网络之间的非合作博弈22-23
• 2.3.6 网络和网络之间的合作博弈23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 基于演化博弈的网络选择方案24-36
• 3.1 引言24-25
• 3.2 演化博弈简介25-26
• 3.3 系统模型26-27
• 3.4 基于演化博弈的网络选择算法27-32
• 3.4.1 演化博弈模型27-29
• 3.4.2 复制动态和演化均衡分析29-31
• 3.4.3 算法步骤31-32
• 3.5 仿真与性能分析32-35
• 3.6 本章小结35-36
• 第四章 基于用户位置的多接入带宽分配方案36-48
• 4.1 引言36-37
• 4.2 系统模型37-38
• 4.3 基于用户位置的非合作博弈带宽分配算法38-43
• 4.3.1 用户效用函数38-39
• 4.3.2 非合作博弈模型和纳什均衡39-41
• 4.3.3 算法实现步骤41-43
• 4.4 仿真与性能分析43-47
• 4.5 本章小结47-48
• 第五章 基于AHP和匹配博弈的网络选择算法48-63
• 5.1 引言48-49
• 5.2 系统模型49-50
• 5.3 层次分析法50-53
• 5.3.1 建立AHP层次结构50-51
• 5.3.2 构造比较判决矩阵51-52
• 5.3.3 权值向量计算和一致性检验52-53
• 5.4 基于AHP和匹配博弈的网络选择算法53-57
• 5.4.1 确定博弈参与者的优先级序列54-56
• 5.4.2 匹配博弈实现56-57
• 5.5 仿真与性能分析57-62
• 5.6 本章小结62-63
• 第六章 总结与展望63-65
• 6.1 全文总结63-64
• 6.2 未来展望64-65
• 参考文献65-69
• 附录1 程序清单69-71
• 附录2 攻读硕士学位期间撰写的论文71-72
• 附录3 攻读硕士学位期间申请的专利72-73
• 附录4 攻读硕士学位期间参加的科研项目73-74
• 致谢74

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