异构网络中基于博弈论的无线资源管理

来源 :南京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Joexie2005
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异构无线网络作为下一代移动通信发展的主要趋势,目的是为用户提供多样化的服务,并合理利用不同网络的无线资源。网络选择和带宽分配一直是异构无线资源管理中的研究热点,合理的网络选择能够为用户提供满意的服务,同样合理的分配网络有限带宽资源也能提高系统资源利用率。博弈论作为一种分析和建模的有效工具,在异构无线网络的研究中得到了广泛应用,本文对基于博弈论的异构无线网络资源管理进行了研究和分析,主要工作内容如下:(1)本文对基于演化博弈的网络选择的动态行为进行了研究。采用演化博弈模型对带宽受限情况下,不同群体用户的网络选择的动态行为进行了分析,用户根据分配到的带宽资源得到自身的效用函数,并通过求解复制动态方程得到演化博弈均衡。通过仿真可以看到,在演化均衡时,群体中用户的收益等于群体的平均收益。(2)本文针对异构无线网络中的带宽分配问题进行了研究,结合非合作博弈理论,提出了一种基于用户位置信息,同时满足用户效用最大的多网络带宽分配方案。该方案支持多流并发,用户可以同时向多个网络请求带宽进行接入,从而提高自身收益。本文证明了所构造的效用函数满足凹函数特性,从而保证了不同用户之间非合作博弈纳什均衡的存在性。仿真结果表明所提出的带宽分配方法可以根据用户位置信息的不同做出不同的选择,从而使自身获得最大收益,同时能够保证获得较大的系统吞吐量,提高系统性能。(3)本文提出了一种基于AHP多属性决策和匹配博弈的网络选择算法。在用户侧,根据多属性决策中的AHP方法得到用户对各个网络的优先级序列;在网络侧,网络根据用户接入网络后能够带来的吞吐量计算得到网络对该用户的满意度,得到一个关于各个用户的优先级序列;然后通过匹配博弈解决用户和网络之间的网络选择问题。该算法在考虑用户性能的同时,还考虑了网络的性能,可以更好的均衡用户和网络双方利益。仿真结果表明,该算法可以有效地均衡网络负载,降低接入阻塞率,提高系统吞吐量。
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