基于博弈論的無線多媒體網(wǎng)絡(luò)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(wù)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(dá)100Mbit／s-I．Gbit／s的多媒體寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，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(jié)構(gòu)將無法保證傳輸?shù)目煽啃院陀行裕藗冮_始在蜂窩網(wǎng)中引入多跳傳輸和協(xié)作分集技術(shù)，現(xiàn)有研究成果表明，協(xié)作通信方式使得網(wǎng)絡(luò)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(xué)、國際政治、生態(tài)學(xué)以及工業(yè)控制等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，自90年代末開始，國內(nèi)外學(xué)者嘗試在網(wǎng)絡(luò)資源分配的研究中借鑒經(jīng)濟(jì)學(xué)的一些方法，目前研究的熱點(diǎn)是引入博弈論和市場機(jī)制對無線資源進(jìn)行管理，關(guān)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(dāng)前無線多媒體通信系統(tǒng)的基本發(fā)展情況、本設(shè)計研究的內(nèi)容和意義。接著對本文所涉及的基本概念和相關(guān)理論進(jìn)行介紹，包括協(xié)作通信原理

3、以及博弈論相關(guān)基礎(chǔ)知識，協(xié)作通信原理內(nèi)容包括協(xié)作通信的概念，中繼通信技術(shù)，多跳蜂窩網(wǎng)和用戶協(xié)作分集技術(shù)，博弈論相關(guān)知識包括博弈定義、博弈模型和類型，以及經(jīng)典博弈模型——囚徒窘境模型，著重討論了無線多媒體網(wǎng)絡(luò)資源分配中的經(jīng)濟(jì)學(xué)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(chǔ)上，分析協(xié)作傳輸對網(wǎng)絡(luò)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(wù)幀到達(dá)率為觀察

4、點(diǎn)，分析了延遲改善。通過建模及性能分析驗(yàn)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(chǔ)上提出一種CDMA．無線多媒體網(wǎng)絡(luò)協(xié)作資源管理策略，該策略通過確定轉(zhuǎn)發(fā)價格和轉(zhuǎn)發(fā)資源的取值求解Nash均衡，并應(yīng)用Pareto最優(yōu)性理論驗(yàn)證結(jié)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(jié)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。