基于博弈論的無線多媒體網(wǎng)絡協(xié)作資源管理研究.pdf

1、無線通信發(fā)展至今，人們對數(shù)據(jù)傳輸速率和QoS的要求不斷提高，與主要傳送語音業(yè)務的第1、第2代無線通信系統(tǒng)不同，第3代及第4代無線通信系統(tǒng)還將支持速率高達100Mbit／s-I．Gbit／s的多媒體寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務，在給定發(fā)送功率條件下，符號能量線性地隨傳輸速率的提高而降低，傳統(tǒng)蜂窩結構將無法保證傳輸?shù)目煽啃院陀行?，人們開始在蜂窩網(wǎng)中引入多跳傳輸和協(xié)作分集技術，現(xiàn)有研究成果表明，協(xié)作通信方式使得網(wǎng)絡能獲得更優(yōu)性能。 博弈論作為分析和

2、解決沖突和合作的工具，在管理科學、國際政治、生態(tài)學以及工業(yè)控制等領域得到廣泛的應用，自90年代末開始，國內外學者嘗試在網(wǎng)絡資源分配的研究中借鑒經濟學的一些方法，目前研究的熱點是引入博弈論和市場機制對無線資源進行管理，關注的目光主要集中在功率控制、帶寬分配和速率控制等方面。 論文首先介紹了本篇論文的研究背景、當前無線多媒體通信系統(tǒng)的基本發(fā)展情況、本設計研究的內容和意義。接著對本文所涉及的基本概念和相關理論進行介紹，包括協(xié)作通信原理

3、以及博弈論相關基礎知識，協(xié)作通信原理內容包括協(xié)作通信的概念，中繼通信技術，多跳蜂窩網(wǎng)和用戶協(xié)作分集技術，博弈論相關知識包括博弈定義、博弈模型和類型，以及經典博弈模型——囚徒窘境模型，著重討論了無線多媒體網(wǎng)絡資源分配中的經濟學和博弈論分析方法。 接著，本文引入典型衰落模型和雙射線模型建立單中繼單終端傳播模型。在計算誤碼率基礎上，分析協(xié)作傳輸對網(wǎng)絡傳輸性能的改善。采用C-ARQ重傳模型計算平均重傳延遲，以用戶距離和業(yè)務幀到達率為觀察

4、點，分析了延遲改善。通過建模及性能分析驗證了協(xié)作通信在傳輸有效性和可靠性方面的改善。 然后，通過確定博弈三要素建立博弈論模型，并在此基礎上提出一種CDMA．無線多媒體網(wǎng)絡協(xié)作資源管理策略，該策略通過確定轉發(fā)價格和轉發(fā)資源的取值求解Nash均衡，并應用Pareto最優(yōu)性理論驗證結果有效性。最后通過理論分析論證博弈理論用于協(xié)作資源分配的可行性和合理性。仿真結果表明，與按照確定價格分配協(xié)作資源的策略相比，該策略具有更好的性能。