基于博弈論的非協(xié)同無線網(wǎng)絡(luò)資源管理研究
本文關(guān)鍵詞:基于博弈論的非協(xié)同無線網(wǎng)絡(luò)資源管理研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著無線通信技術(shù)的大范圍部署,無線頻譜成為越來越緊缺的資源,F(xiàn)有的靜態(tài)頻譜管理機(jī)制導(dǎo)致了頻譜資源在空間維度和時(shí)間維度上的低利用率。一方面頻譜資源在空間維度和時(shí)間維度上存在大量的空閑,沒有被充分利用;另一方面,新興的無線服務(wù)急需頻譜資源來部署。拍賣機(jī)制被認(rèn)為是解決或者緩解頻譜資源稀缺問題行之有效的方法。然而,設(shè)計(jì)高效實(shí)際的頻譜拍賣機(jī)制需要考慮以下五個(gè)挑戰(zhàn):理性用戶自私策略行為,信道的異質(zhì)性,信道的空間重用性,用戶偏好多樣性,和社會(huì)福利的最大化,F(xiàn)有的工作中并沒有同時(shí)考慮上述五個(gè)問題。本論文將異質(zhì)信道的重分配問題建模成組合拍賣模型,針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景,提出四個(gè)高效的信道分配機(jī)制。我們首先考慮了單維度的拍賣機(jī)制設(shè)計(jì)問題,即理性自私的用戶能夠通過欺騙信道估值來操縱拍賣結(jié)果。我們提出了組合拍賣框架SMASHER,包括機(jī)制SMASHER-AP和機(jī)制SMASHER-GR。其中SMASHER-AP機(jī)制針對(duì)的是不可分信道的重分配問題,實(shí)現(xiàn)了防策略性和近似社會(huì)福利最大化。SMASHER-GR機(jī)制考慮的是信道可以被時(shí)分復(fù)用的情況,該機(jī)制包括貪心的信道分配方法和信道調(diào)度機(jī)制。之后,我們考慮了多維度的拍賣機(jī)制設(shè)計(jì)問題,即信道的估值和信道的需求都是買家的私有信息,買家能夠操縱多維的私有信息。我們提出了一套未知組合頻譜拍賣機(jī)制的框架AEGIS。AEGIS包括兩個(gè)互補(bǔ)的機(jī)制,AEGIS-SG和AEGIS-MP。其中AEGIS-SG機(jī)制針對(duì)的是單需求用戶的直接揭示的組合頻譜拍賣機(jī)制。AEGIS-SG滿足防策略性和社會(huì)利益的近似最大化?紤]未知多需求用戶的情況,我們進(jìn)一步設(shè)計(jì)了一套迭代上升的組合拍賣機(jī)制,命名為AEGIS-MP。機(jī)制AEGIS-MP采用的是迭代上升的組合拍賣形式,實(shí)現(xiàn)了未被占優(yōu)策略集合并且有較好的近似比。我們采用真實(shí)的數(shù)據(jù)集來驗(yàn)證我們提出的四個(gè)算法。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,我們提出的四個(gè)機(jī)制在社會(huì)福利最大化,用戶滿意度和信道的利用率上都優(yōu)于現(xiàn)有的算法。
【關(guān)鍵詞】:無線網(wǎng)絡(luò) 信道分配 組合拍賣
【學(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN92
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-12
- 第一章 引言12-18
- 1.1 問題動(dòng)機(jī)12-15
- 1.2 本文貢獻(xiàn)15-16
- 1.3 本文組織16-18
- 第二章 背景介紹18-22
- 2.1 相關(guān)工作18-20
- 2.1.1 信道分配機(jī)制18-19
- 2.1.2 拍賣機(jī)制設(shè)計(jì)19-20
- 2.2 博弈論簡(jiǎn)介20-22
- 第三章 基于單維度的異質(zhì)頻譜組合拍賣機(jī)制22-48
- 3.1 問題形式化定義22-28
- 3.1.1 拍賣模型22-24
- 3.1.2 虛擬信道24-28
- 3.2 SMASHER-AP: 不可分的信道拍賣機(jī)制28-35
- 3.2.1 機(jī)制設(shè)計(jì)28-31
- 3.2.2 機(jī)制分析31-35
- 3.3 SMASHER-GR: 可時(shí)分復(fù)用的信道拍賣機(jī)制35-42
- 3.3.1 機(jī)制設(shè)計(jì)37-40
- 3.3.2 機(jī)制分析40-42
- 3.4 仿真結(jié)果42-46
- 3.4.1 仿真方法42-43
- 3.4.2 機(jī)制SMASHER-AP的性能43-45
- 3.4.3 機(jī)制SMASHER-GR的性能45-46
- 3.5 本章小結(jié)46-48
- 第四章 基于多維度的異質(zhì)頻譜組合拍賣機(jī)制48-74
- 4.1 問題形式化定義48-52
- 4.1.1 系統(tǒng)模型48-49
- 4.1.2 拍賣模型49-52
- 4.2 AEGIS-SG: 單需求未知用戶下的異質(zhì)信道拍賣機(jī)制52-56
- 4.2.1 機(jī)制設(shè)計(jì)52-54
- 4.2.2 機(jī)制分析54-56
- 4.3 AEGIS-MP:多需求未知用戶下的異質(zhì)信道拍賣機(jī)制56-66
- 4.3.1 設(shè)計(jì)原理57-58
- 4.3.2 機(jī)制設(shè)計(jì)58-60
- 4.3.3 機(jī)制分析60-66
- 4.4 仿真結(jié)果66-71
- 4.4.1 實(shí)驗(yàn)方法66-69
- 4.4.2 Google頻譜數(shù)據(jù)集上的性能69-71
- 4.4.3 Google Wi Fi數(shù)據(jù)集上的性能71
- 4.5 本章總結(jié)71-74
- 全文總結(jié)74-76
- 參考文獻(xiàn)76-84
- 致謝84-86
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄86-88
- 攻讀學(xué)位期間參與的項(xiàng)目88-90
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本文關(guān)鍵詞:基于博弈論的非協(xié)同無線網(wǎng)絡(luò)資源管理研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):340881
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