本文關(guān)鍵詞：異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中基于博弈論的無線資源管理

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【摘要】：異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)作為下一代移動通信發(fā)展的主要趨勢,目的是為用戶提供多樣化的服務(wù),并合理利用不同網(wǎng)絡(luò)的無線資源。網(wǎng)絡(luò)選擇和帶寬分配一直是異構(gòu)無線資源管理中的研究熱點(diǎn),合理的網(wǎng)絡(luò)選擇能夠?yàn)橛脩籼峁M意的服務(wù),同樣合理的分配網(wǎng)絡(luò)有限帶寬資源也能提高系統(tǒng)資源利用率。博弈論作為一種分析和建模的有效工具,在異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)的研究中得到了廣泛應(yīng)用,本文對基于博弈論的異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)資源管理進(jìn)行了研究和分析,主要工作內(nèi)容如下：(1)本文對基于演化博弈的網(wǎng)絡(luò)選擇的動態(tài)行為進(jìn)行了研究。采用演化博弈模型對帶寬受限情況下,不同群體用戶的網(wǎng)絡(luò)選擇的動態(tài)行為進(jìn)行了分析,用戶根據(jù)分配到的帶寬資源得到自身的效用函數(shù),并通過求解復(fù)制動態(tài)方程得到演化博弈均衡。通過仿真可以看到,在演化均衡時(shí),群體中用戶的收益等于群體的平均收益。(2)本文針對異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中的帶寬分配問題進(jìn)行了研究,結(jié)合非合作博弈理論,提出了一種基于用戶位置信息,同時(shí)滿足用戶效用最大的多網(wǎng)絡(luò)帶寬分配方案。該方案支持多流并發(fā),用戶可以同時(shí)向多個(gè)網(wǎng)絡(luò)請求帶寬進(jìn)行接入,從而提高自身收益。本文證明了所構(gòu)造的效用函數(shù)滿足凹函數(shù)特性,從而保證了不同用戶之間非合作博弈納什均衡的存在性。仿真結(jié)果表明所提出的帶寬分配方法可以根據(jù)用戶位置信息的不同做出不同的選擇,從而使自身獲得最大收益,同時(shí)能夠保證獲得較大的系統(tǒng)吞吐量,提高系統(tǒng)性能。(3)本文提出了一種基于AHP多屬性決策和匹配博弈的網(wǎng)絡(luò)選擇算法。在用戶側(cè),根據(jù)多屬性決策中的AHP方法得到用戶對各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)先級序列；在網(wǎng)絡(luò)側(cè),網(wǎng)絡(luò)根據(jù)用戶接入網(wǎng)絡(luò)后能夠帶來的吞吐量計(jì)算得到網(wǎng)絡(luò)對該用戶的滿意度,得到一個(gè)關(guān)于各個(gè)用戶的優(yōu)先級序列；然后通過匹配博弈解決用戶和網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)絡(luò)選擇問題。該算法在考慮用戶性能的同時(shí),還考慮了網(wǎng)絡(luò)的性能,可以更好的均衡用戶和網(wǎng)絡(luò)雙方利益。仿真結(jié)果表明,該算法可以有效地均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載,降低接入阻塞率,提高系統(tǒng)吞吐量。
【關(guān)鍵詞】：博弈論 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 無線資源管理 帶寬分配 網(wǎng)絡(luò)選擇
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：F224.32;F621
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 專用術(shù)語注釋表9-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)概述11-14
• 1.1.1 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)概述11-12
• 1.1.2 異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)12-13
• 1.1.3 常見無線接入技術(shù)比較13-14
• 1.2 異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)資源管理14-16
• 1.2.1 無線資源管理模型14-15
• 1.2.2 呼叫接納控制15-16
• 1.2.3 垂直切換16
• 1.2.4 網(wǎng)絡(luò)選擇16
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)及安排16-18
• 第二章 博弈論及其在異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用18-24
• 2.1 引言18
• 2.2 博弈論概述18-21
• 2.2.1 博弈論的基本概念18-19
• 2.2.2 博弈分類19
• 2.2.3 常見博弈論模型19-21
• 2.3 博弈論在異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)資源管理中的應(yīng)用21-23
• 2.3.1 用戶和用戶之間的非合作博弈21
• 2.3.2 用戶和用戶之間的合作博弈21-22
• 2.3.3 用戶和網(wǎng)絡(luò)之間的非合作博弈22
• 2.3.4 用戶和網(wǎng)絡(luò)之間的合作博弈22
• 2.3.5 網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)之間的非合作博弈22-23
• 2.3.6 網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)之間的合作博弈23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 基于演化博弈的網(wǎng)絡(luò)選擇方案24-36
• 3.1 引言24-25
• 3.2 演化博弈簡介25-26
• 3.3 系統(tǒng)模型26-27
• 3.4 基于演化博弈的網(wǎng)絡(luò)選擇算法27-32
• 3.4.1 演化博弈模型27-29
• 3.4.2 復(fù)制動態(tài)和演化均衡分析29-31
• 3.4.3 算法步驟31-32
• 3.5 仿真與性能分析32-35
• 3.6 本章小結(jié)35-36
• 第四章 基于用戶位置的多接入帶寬分配方案36-48
• 4.1 引言36-37
• 4.2 系統(tǒng)模型37-38
• 4.3 基于用戶位置的非合作博弈帶寬分配算法38-43
• 4.3.1 用戶效用函數(shù)38-39
• 4.3.2 非合作博弈模型和納什均衡39-41
• 4.3.3 算法實(shí)現(xiàn)步驟41-43
• 4.4 仿真與性能分析43-47
• 4.5 本章小結(jié)47-48
• 第五章 基于AHP和匹配博弈的網(wǎng)絡(luò)選擇算法48-63
• 5.1 引言48-49
• 5.2 系統(tǒng)模型49-50
• 5.3 層次分析法50-53
• 5.3.1 建立AHP層次結(jié)構(gòu)50-51
• 5.3.2 構(gòu)造比較判決矩陣51-52
• 5.3.3 權(quán)值向量計(jì)算和一致性檢驗(yàn)52-53
• 5.4 基于AHP和匹配博弈的網(wǎng)絡(luò)選擇算法53-57
• 5.4.1 確定博弈參與者的優(yōu)先級序列54-56
• 5.4.2 匹配博弈實(shí)現(xiàn)56-57
• 5.5 仿真與性能分析57-62
• 5.6 本章小結(jié)62-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 全文總結(jié)63-64
• 6.2 未來展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 附錄1 程序清單69-71
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文71-72
• 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利72-73
• 附錄4 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目73-74
• 致謝74

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