無線體域網間基于博弈論的干擾協(xié)調關鍵技術研究
發(fā)布時間：2021-07-20 13:08
無線體域網（WBANs）作為一種新的醫(yī)療模式為傳統(tǒng)醫(yī)療行業(yè)的改革帶來了機會和希望。為了保證數(shù)據(jù)可靠傳輸,各個無線體域網內采用時分多址（TDMA）或者頻分多址（FDMA）方式來避免同網內傳感器節(jié)點之間的干擾,本文將采用這兩種接入方式的體域網分別簡稱為TDMA-WBANs和FDMA-WBANs。然而,無線體域網用戶的移動性和社交性,以及網絡可用資源的有限性,使得多個體域網聚集在一起時會引發(fā)嚴重的干擾問題,導致網絡性能下降。對應用于醫(yī)療健康監(jiān)控的無線體域網來說,不可靠通信甚至會危及到用戶的生命安全。因此,本文針對共存無線體域網間的干擾問題,研究基于博弈論的干擾協(xié)調關鍵技術;并根據(jù)無線體域網用戶之間是否相互信任,分別研究合作共存與非合作共存兩種應用場景。具體而言,本文的研究內容及創(chuàng)新點主要包括以下三個方面:（1）針對TDMA-WBANs在合作共存場景中的網間干擾問題,提出了一種基于討價還價博弈模型的功率控制機制（PCBG）。該機制設計了緊急指數(shù)和能耗因子來分別衡量當前感知數(shù)據(jù)的異常性和過去傳感器節(jié)點的能效性,并將最大化網絡納什積模型等效轉化為凸優(yōu)化模型以得到納什討價還價解（NBS）。仿真結果表...
【文章來源】：北京郵電大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：124 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１－３無線體域網的適用頻段［１４］??
第一章緒論??選策略時，他們會選擇使自己收益最大的對應策略，該理性人與道德約束無關。??博弈模型根據(jù)不同的結構特征有多種分類方式，如圖１＿４所示［３６］。??根據(jù)參與者之間能否形成具有約束力的協(xié)議，博弈的類型可以分為合作博弈??與非合作博弈。合作博弈是指博弈參與者在特定協(xié)議的約束下從“集體理性”出??發(fā)，通過集體決策提高整體效益和參與者之間的公平性；而非合作博弈是指博弈??參與者之間不存在具有約束力的協(xié)議，各個參與者從“個體理性”出發(fā)，通過自??主決策使自己的收益最大。??根據(jù)參與者采取行動的順序，博弈的類型可以分為靜態(tài)博弈，動態(tài)博弈和重??復博弈。其中，如果多個參與者同時采取行動或者參與者采取行動有先后順序，??但后行者對先行者的行動是未知的，則此博弈被稱為靜態(tài)博弈。相對的，如果參??與者采取行動的順序有先后，并且后行動者可以知曉先行動者采取的行動，則此??博弈屬于動態(tài)博弈。重復博弈是將靜態(tài)博弈或者動態(tài)博弈作為基本博弈重復進行??的過程。通常情況下
１．４本文研究內容和組織結構??１．４．１本文主要研究內容??如圖１－５所示，為了緩解共存無線體域網間的干擾，本文研宄無線體域網間??基于博弈論的干擾協(xié)調關鍵技術。首先，根據(jù)無線體域網內不同的多址接入方式??（ＴＤＭＡ／ＦＤＭＡ）以及網間不同的共存模式（合作／非合作）將共存場景進行劃??分。為了描述方便，分別將網內采用ＴＤＭＡ技術和ＦＤＭＡ技術的無線體域網簡??稱為ＴＤＭＡ－ＷＢＡＮｓ和ＦＤＭＡ－ＷＢＡＮｓ。然后，針對多個ＴＤＭＡ－ＷＢＡＮｓ的合??作共存場景，提出基于討價還價博弈模型的功率控制機制；針對多個??ＦＤＭＡ－ＷＢＡＮｓ的合作共存場景，提出基于討價還價博弈模型的網間容量分配機??制和基于斯坦科爾伯格博弈模型的網內功率控制機制；針對多個ＴＤＭＡ－ＷＢＡＮｓ??的非合作共存場景，提出基于貝葉斯博弈和斯坦科爾伯格博弈模型的功率控制機??制。??無線體域網間基于博弈論的干擾協(xié)調關鍵技術??丨戀囊霊心―?????ｊ?ｉ共存場景??主要研免內￥?—??合作共存ＴＤＭＡ－?合作共存ＦＤＭＡ－?非合作共存ＴＤＭＡ－??ＷＢＡＮｓ中基于博弈論的?ＷＢＡＮｓ中基于博弈論的?ＷＢＡＮｓ中基于博弈論的??干擾協(xié)調（第二章）?干擾協(xié)調（第三章）?干擾協(xié)調（第四章）??、＇?ｒ＂￣￣ｉ?ｒ－—：?：?…－?Ｉ－?■?■＜，??二二
【參考文獻】：
期刊論文
[1]世界人口展望:人口、資源與環(huán)境[J]. 烏拉爾·沙爾賽開. 生態(tài)經濟. 2017(09)
[2]移動P2P網絡基于博弈論方法的協(xié)作激勵機制[J]. 牛新征,周明天,佘堃. 計算機應用. 2008(07)
[3]基于博弈理論的無線Ad Hoc網絡MAC協(xié)議研究[J]. 趙力強,鄒向毅,張國鵬,張海林. 計算機工程. 2008(12)
[4]無線數(shù)據(jù)網絡中基于博弈論方法的功率控制[J]. 殷志明,謝劍英. 計算機研究與發(fā)展. 2004(06)
本文編號：3292882
【文章來源】：北京郵電大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：124 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１－３無線體域網的適用頻段［１４］??
第一章緒論??選策略時，他們會選擇使自己收益最大的對應策略，該理性人與道德約束無關。??博弈模型根據(jù)不同的結構特征有多種分類方式，如圖１＿４所示［３６］。??根據(jù)參與者之間能否形成具有約束力的協(xié)議，博弈的類型可以分為合作博弈??與非合作博弈。合作博弈是指博弈參與者在特定協(xié)議的約束下從“集體理性”出??發(fā)，通過集體決策提高整體效益和參與者之間的公平性；而非合作博弈是指博弈??參與者之間不存在具有約束力的協(xié)議，各個參與者從“個體理性”出發(fā)，通過自??主決策使自己的收益最大。??根據(jù)參與者采取行動的順序，博弈的類型可以分為靜態(tài)博弈，動態(tài)博弈和重??復博弈。其中，如果多個參與者同時采取行動或者參與者采取行動有先后順序，??但后行者對先行者的行動是未知的，則此博弈被稱為靜態(tài)博弈。相對的，如果參??與者采取行動的順序有先后，并且后行動者可以知曉先行動者采取的行動，則此??博弈屬于動態(tài)博弈。重復博弈是將靜態(tài)博弈或者動態(tài)博弈作為基本博弈重復進行??的過程。通常情況下
１．４本文研究內容和組織結構??１．４．１本文主要研究內容??如圖１－５所示，為了緩解共存無線體域網間的干擾，本文研宄無線體域網間??基于博弈論的干擾協(xié)調關鍵技術。首先，根據(jù)無線體域網內不同的多址接入方式??（ＴＤＭＡ／ＦＤＭＡ）以及網間不同的共存模式（合作／非合作）將共存場景進行劃??分。為了描述方便，分別將網內采用ＴＤＭＡ技術和ＦＤＭＡ技術的無線體域網簡??稱為ＴＤＭＡ－ＷＢＡＮｓ和ＦＤＭＡ－ＷＢＡＮｓ。然后，針對多個ＴＤＭＡ－ＷＢＡＮｓ的合??作共存場景，提出基于討價還價博弈模型的功率控制機制；針對多個??ＦＤＭＡ－ＷＢＡＮｓ的合作共存場景，提出基于討價還價博弈模型的網間容量分配機??制和基于斯坦科爾伯格博弈模型的網內功率控制機制；針對多個ＴＤＭＡ－ＷＢＡＮｓ??的非合作共存場景，提出基于貝葉斯博弈和斯坦科爾伯格博弈模型的功率控制機??制。??無線體域網間基于博弈論的干擾協(xié)調關鍵技術??丨戀囊霊心―?????ｊ?ｉ共存場景??主要研免內￥?—??合作共存ＴＤＭＡ－?合作共存ＦＤＭＡ－?非合作共存ＴＤＭＡ－??ＷＢＡＮｓ中基于博弈論的?ＷＢＡＮｓ中基于博弈論的?ＷＢＡＮｓ中基于博弈論的??干擾協(xié)調（第二章）?干擾協(xié)調（第三章）?干擾協(xié)調（第四章）??、＇?ｒ＂￣￣ｉ?ｒ－—：?：?…－?Ｉ－?■?■＜，??二二
【參考文獻】：
期刊論文
[1]世界人口展望:人口、資源與環(huán)境[J]. 烏拉爾·沙爾賽開. 生態(tài)經濟. 2017(09)
[2]移動P2P網絡基于博弈論方法的協(xié)作激勵機制[J]. 牛新征,周明天,佘堃. 計算機應用. 2008(07)
[3]基于博弈理論的無線Ad Hoc網絡MAC協(xié)議研究[J]. 趙力強,鄒向毅,張國鵬,張海林. 計算機工程. 2008(12)
[4]無線數(shù)據(jù)網絡中基于博弈論方法的功率控制[J]. 殷志明,謝劍英. 計算機研究與發(fā)展. 2004(06)
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