基于勢博弈理論的無線網(wǎng)絡編碼研究.pdf

1、近年來，無線網(wǎng)絡編碼的優(yōu)化問題是一個研究熱點。本文旨在利用網(wǎng)絡編碼減少網(wǎng)絡信息的傳輸成本，進而最小化網(wǎng)絡系統(tǒng)總成本。本文引入演化博弈理論中勢博弈的概念，構建了多路徑無線網(wǎng)絡編碼勢博弈（MPWNCPG）模型，用于網(wǎng)絡性能的分析，取得的主要成果如下：
　?。?）無線網(wǎng)絡節(jié)點采用“反向共乘”編碼方式時存在“囚徒困境”和“多重均衡”問題，為充分發(fā)揮網(wǎng)絡編碼的優(yōu)勢，鼓勵自私節(jié)點參與編碼博弈，實現(xiàn)網(wǎng)絡系統(tǒng)的最優(yōu)均衡，本文構建了一個MPWNCP

2、G的形式化模型。把網(wǎng)絡流作為博弈的參與者，建立效用函數(shù)，并允許網(wǎng)絡流在可用路徑上進行通信分割；把所有參與者改變策略的動機形式化為一個全局勢函數(shù)，參與者追求個人利益最大化的同時實現(xiàn)了網(wǎng)絡系統(tǒng)傳輸總成本的最小化，使網(wǎng)絡系統(tǒng)收斂于沃爾喬泊均衡。
　?。?）在MPWNCPG模型基礎上設計決策規(guī)則。通過引入模仿者動態(tài)（RD）和布朗·馮·諾依曼納什動態(tài)（BNND），分別提出基于多群體（種群）RD和基于BNND的MPWNCPG策略調(diào)整算法。仿真

3、結果表明，在給定的網(wǎng)絡編碼鏈路容量下，所提出的兩種策略調(diào)整算法都能夠使網(wǎng)絡系統(tǒng)達到預期的均衡狀態(tài)，其網(wǎng)絡系統(tǒng)傳輸總成本明顯優(yōu)于最短路徑路由算法；不同編碼鏈路容量下，網(wǎng)絡傳輸總成本收斂于不同的穩(wěn)定狀態(tài)。
　?。?）針對編碼鏈路容量對網(wǎng)絡傳輸總成本產(chǎn)生影響的問題，在策略調(diào)整算法的基礎上實現(xiàn)了MPWNCPG鏈路容量調(diào)整算法。該算法與策略調(diào)整算法分別運行在兩個不同的時間標度內(nèi)，從而實現(xiàn)了一個兩級分布式算法，在給定的網(wǎng)絡流狀態(tài)下，利用梯度下