本文關(guān)鍵詞：基于博弈理論的車載網(wǎng)流速控制方案的研究

  更多相關(guān)文章： 博弈論 Nash均衡點(diǎn) 迭代算法 背離行為 懲罰策略

【摘要】：在車輛自組織網(wǎng)絡(luò)的研究中,車輛節(jié)點(diǎn)間大規(guī)模的數(shù)據(jù)傳輸是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的課題。運(yùn)用路邊單元進(jìn)行輔助通信,可以為眾多車輛節(jié)點(diǎn)創(chuàng)造更多的相遇機(jī)會,延長通信時間。然而,由于車輛節(jié)點(diǎn)的高速移動和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞募眲∽兓?正在下載多媒體數(shù)據(jù)的車輛節(jié)點(diǎn)流速值會發(fā)生巨大的變化,進(jìn)一步導(dǎo)致傳輸延遲,大大降低了網(wǎng)絡(luò)的性能。因此,對車輛節(jié)點(diǎn)的傳輸行為進(jìn)行分析,提出合理的技術(shù)方案來提升網(wǎng)絡(luò)性能,具有重要意義。本文首先對數(shù)據(jù)傳輸過程中車輛節(jié)點(diǎn)的流速分配問題進(jìn)行了研究,論證了車輛節(jié)點(diǎn)之間非合作的行為本質(zhì),這個非合作博弈最終會達(dá)到一個穩(wěn)定的Nash均衡點(diǎn)(NEP)。接著本文分別提出了基于、Jacobi、G-S和SOR迭代法的數(shù)據(jù)傳輸方案來求解NEP�？紤]到非合作博弈的低效性,本文又進(jìn)一步提出基于合作博弈的方案。對于合作博弈中可能存在的背離行為,又提出了對背離行為的檢測與懲罰策略,激勵節(jié)點(diǎn)之間的合作。論文主要工作包括：1)運(yùn)用博弈論對車輛自組織網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的效用進(jìn)行建模,定性地分析了車輛節(jié)點(diǎn)問非合作的行為本質(zhì)。節(jié)點(diǎn)對路邊單元節(jié)點(diǎn)(Road Side Unit, RSU)流速的占用問題是一個典型的非合作博弈問題,通過論證這種非合作博弈問題,在以網(wǎng)絡(luò)時延作為衡量指標(biāo)的效用模型下,博弈過程最終會達(dá)到一個穩(wěn)定的Nash均衡點(diǎn)(Nash Equilibrium Point, NEP),并且這個均衡點(diǎn)是存在且唯一的。2)為探索上述模型中NEP的求解方法,本文依次提出了基于Jacobi、G-S和SOR迭代算法的數(shù)據(jù)傳輸方案,描述了這幾種算法的推導(dǎo)過程,論證了算法的收斂性,并通過仿真實(shí)驗(yàn)顯示出各算法的性能表現(xiàn)。3)由于非合作博弈具有低效性,本文進(jìn)一步提出了基于合作博弈的流速控制算法,通過檢測節(jié)點(diǎn)在合作過程中的背離行為,對背離合作的節(jié)點(diǎn)采取懲罰策略,來激勵節(jié)點(diǎn)間的合作,以獲得更好的流速控制結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：博弈論 Nash均衡點(diǎn) 迭代算法 背離行為 懲罰策略
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O225;U495;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第一章 緒論13-17
• 1.1 研究背景和研究意義13-14
• 1.2 研究目標(biāo)和研究內(nèi)容14-15
• 1.2.1 研究目標(biāo)14
• 1.2.2 研究內(nèi)容14-15
• 1.3 論文的主要工作15
• 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)15-17
• 第二章 車輛自組織網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀17-24
• 2.1 車輛自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)18-21
• 2.1.1 車輛節(jié)點(diǎn)傳輸行為的研究18-19
• 2.1.2 十字路口的車流量控制方案19
• 2.1.3 基于RSU的數(shù)據(jù)傳輸方案19-20
• 2.1.4 路由協(xié)議的研究20-21
• 2.2 博弈理論在VANET中的應(yīng)用21
• 2.3 VANET中的合作激勵機(jī)制21-23
• 2.3.1 VANET中非合作行為的研究21-22
• 2.3.2 VANET中的激勵和約束機(jī)制22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 車載網(wǎng)中車輛節(jié)點(diǎn)的非合作傳輸行為模型24-29
• 3.1 VANET中的多媒體數(shù)據(jù)訪問場景24-25
• 3.2 術(shù)語符號及定義25-26
• 3.3 節(jié)點(diǎn)非合作傳輸行為模型26-28
• 3.3.1 節(jié)點(diǎn)非合作博弈行為的本質(zhì)26-27
• 3.3.2 節(jié)點(diǎn)的效用函數(shù)模型27
• 3.3.3 Nash均衡點(diǎn)的存在性與唯一性27-28
• 3.4 本章小結(jié)28-29
• 第四章 車載網(wǎng)中非合作數(shù)據(jù)傳輸方案的研究29-40
• 4.1 基于Jacobi迭代法的非合作數(shù)據(jù)傳輸方案29-30
• 4.2 基于G-S迭代法的非合作數(shù)據(jù)傳輸方案30-33
• 4.2.1 G-S迭代法的收斂性30-31
• 4.2.2 G-S迭代算法31-32
• 4.2.3 G-S與Jacobi迭代法的比較32-33
• 4.3 基于SOR迭代法的非合作數(shù)據(jù)傳輸方案33-34
• 4.4 仿真實(shí)驗(yàn)與分析34-39
• 4.4.1 參數(shù)設(shè)置34-35
• 4.4.2 收斂速度35-38
• 4.4.3 動態(tài)系統(tǒng)的連續(xù)性38-39
• 4.5 本章小結(jié)39-40
• 第五章 車載網(wǎng)中基于合作博弈的流速控制方案40-52
• 5.1 幾種博弈情況下網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總收益比較40-43
• 5.1.1 兩個節(jié)點(diǎn)的情形討論40-42
• 5.1.2 N個節(jié)點(diǎn)的情形討論42-43
• 5.2 合作博弈中節(jié)點(diǎn)背離行為的檢測與懲罰43-47
• 5.2.1 車載網(wǎng)中對節(jié)點(diǎn)自私行為的懲罰策略43
• 5.2.2 節(jié)點(diǎn)背離行為的檢測與懲罰43-47
• 5.3 仿真實(shí)驗(yàn)與分析47-51
• 5.3.1 參數(shù)設(shè)置47
• 5.3.2 背離合作的節(jié)點(diǎn)流速變化情況47-49
• 5.3.3 節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的效用變化情況49-51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 第六章 論文總結(jié)與未來工作52-54
• 6.1 論文總結(jié)52-53
• 6.2 未來工作53-54
• 致謝54-55
• 碩士階段完成的工作55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60

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本文編號：517922