匹配博弈理论在异构无线网络中的应用

发布时间：2017-10-05 19:36

  本文关键词：匹配博弈理论在异构无线网络中的应用

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【摘要】：随着无线通信技术日趋成熟,无线通信网络逐步向异构无线网络发展,研究异构无线网络中相关的资源配置问题成为亟需解决的热点问题。本文主要针对异构无线网络,利用匹配博弈理论解决了异构无线网络中相关匹配问题。目前已有文献少有将匹配博弈理论应用于异构无线网络中,且少有文章涉及基站缓存问题。因此本文针对异构无线网络,提出用户与基站的匹配算法以及内容与基站缓存的匹配算法。主要内容如下。首先,针对异构无线网络,提出用户与基站之间的匹配算法,即PA(Proposed Allocation)算法。PA算法基于匹配博弈理论中的大学录取策略,在建立用户与基站匹配双方偏好列表时,综合考虑了回程链路功率损耗以及回程链路时延。通过PA算法的迭代过程,最终得到一个稳定最优的匹配,最大化了异构无线网络系统能效。其次,针对异构无线网络,引入缓存概念,在小型基站中加入内部缓存。然后本文提出内容与基站缓存之间的匹配算法,即CA(Cache Allocation)算法。CA算法同样基于大学录取双边匹配策略,在建立内容与基站缓存双方偏好列表时,综合考虑了数据在基站周围的数据流行性,回程链路时延等因素。通过CA算法,最小化了异构无线网络系统时延,提高了用户体验。最后,本文分别对以上两种算法进行了实验仿真。PA算法在仿真时考虑了两种仿真情境:用户在网络系统中均匀分布;用户集中分布在某些小型基站周围。仿真结果说明了PA算法的优越性。CA算法在仿真时,同样考虑了以上两种仿真情景,通过与其他两种算法的比较,证明了CA算法可以有效缩短异构无线网络整体服务时延。
【关键词】：异构无线网络 匹配博弈理论 大学录取策略 能效 时延 回程链路 缓存
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN92;O225
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究现状11-12
• 1.3 研究意义12-13
• 1.4 本文组织结构13-15
• 第2章 相关技术及理论基础15-25
• 2.1 匹配博弈理论15-20
• 2.1.1 匹配博弈理论基础概念15
• 2.1.2 一对一稳定婚姻双边匹配15-18
• 2.1.3 多对一稳定大学录取双边匹配18-20
• 2.2 异构无线网络20-22
• 2.2.1 异构无线网络背景介绍20-21
• 2.2.2 异构无线网络基础概念21
• 2.2.3 异构无线网络关键技术概述21-22
• 2.3 缓存22-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 异构无线网络中用户与基站的匹配研究25-35
• 3.1 异构无线网络通信系统模型25-26
• 3.2 优化问题的形成26-29
• 3.2.1 系统功率损耗26-28
• 3.2.2 优化问题详述28-29
• 3.3 用户与基站匹配算法29-33
• 3.3.1 构建匹配双方偏好列表29-30
• 3.3.2 提出算法30-31
• 3.3.3 稳定的最优匹配31-33
• 3.4 本章小结33-35
• 第4章 异构无线网络中内容与基站缓存的匹配研究35-44
• 4.1 异构无线网络缓存系统模型35-37
• 4.2 问题的阐述与形成37-39
• 4.2.1 服务响应时延37-39
• 4.2.2 优化问题详述39
• 4.3 用户内容与缓存匹配策略39-43
• 4.3.1 建立双方偏好列表40
• 4.3.2 提出匹配策略40-42
• 4.3.3 稳定的最优匹配42-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第5章 实验仿真及仿真结果分析44-53
• 5.1 用户与基站匹配算法仿真实验44-49
• 5.1.1 参数说明44-45
• 5.1.2 实验对照相关算法45-46
• 5.1.3 实验仿真结果46-49
• 5.2 内容与基站缓存匹配算法仿真实验49-51
• 5.2.1 仿真参数及对比实验说明49-50
• 5.2.2 实验仿真结果50-51
• 5.3 本章小结51-53
• 结论53-55
• 参考文献55-59
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果59-60
• 致谢60

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