CDMA系统中基于博弈论的速率与功率联合控制

该文针对CDMA系统中的多业务处理的飞速发展,采用非合作博弈方法来实现系统速率与功率联合控制。将速率控制和功率控制分别等效为一个非合作博弈过程,并且针对传统算法收敛速度慢和非合作博弈算法远近不公平的缺点,考虑用户所受干扰大小以及信干噪比误差,提出一种改进的代价函数,将其应用到速率效用函数中。证明了联合算法NASH均衡的存在性和唯一性,通过仿真表明,用户通过较低的功率获得了较高的传输速率,且具有较快的收敛速度,公平性问题也得到了改善。     

认知无线电中基于博弈论方法的联合功率速率控制

在认知无线电网络中,认知用户在满足目标信干比的前提下,采用非合作博弈的方法以降低每个认知用户的发送功率。为解决认知无线电中共享频谱状态下的联合功率和速率控制问题,将系统中次级用户间的关系假定为非合作的竞争性关系,同时考虑次级用户对主用户的干扰容限,提出一种基于次级用户传输时延花费的非合作博弈联合功率速率控制算法,并证明该算法纳什均衡的存在性与唯一性。仿真结果表明,该算法可使用户在使用较小传输功率的情况下获得较高的效用值与较低的传输延时,同时使次级用户对主用户的干扰小于干扰阈值。     

认知网络中基于博弈论的联合功率控制与速率分配算法

针对认知无线网络上行链路中的资源分配问题,提出了一种适应于多小区认知无线网络的基于功率控制与速率分配的博弈算法。为了更加合理地控制用户的功率和速率,减小各次用户间的干扰,首先,在效用函数中分别给功率和速率设置了不同的代价因子,使其能够更加合理地控制用户,避免用户过度增加发射功率。其次,从理论上证明了该算法纳什均衡的存在性、唯一性以及算法的收敛性。最后,为了解决发射功率和传输速率的最优化问题,给出了联合功率控制和速率分配的迭代更新算法流程图。理论分析及仿真结果表明,与同类博弈算法相比,在保证通信质量的前提下,所提算法可以使得用户以较小的发射功率获得较大的传输速率和较高的信干噪比（SINR）,并且减小了用户间的干扰,提高了次用户系统容量。     

分布式MIMO CR系统预编码与功率分配的联合优化

分布式MIMO CR系统中,构建多用户功率分配的非合作博弈模型,使认知用户速率达到均衡状态。受授权用户和多用户干扰的影响,认知用户速率很难达到理想值。为了解决上述问题,在发射端设置了适用于不同约束条件的预编码矩阵,提出了预编码与功率分配的联合优化算法。仿真结果表明,基于块对角化的联合优化算法,有效消除用户之间的信道干扰,显著提高了认知用户速率。     

一种改进的认知无线电功率控制博弈算法

认知无线电网络中,认知用户在满足目标信干比前提下,为降低每个认知用户的发送功率,可采用非合作博弈的方法。通过对功率控制的K-G算法进行改进,提出了一种基于综合代价函数的功率控制博弈(KG-CP)算法,实现了认知用户发送功率的非合作博弈控制,并证明了KG-CP算法效用函数纳什均衡解的存在性和唯一性。仿真结果表明,与经典的SINR平衡算法及K-G算法相比,该算法能够明显降低认知用户的发送功率。最后,比较并分析了不同用户数目及不同调整因子下新算法的性能表现。     

认知无线电中快速收敛的功率控制博弈算法

针对认知无线电中分布式功率控制算法收敛速度较慢的问题,提出了一种新的非合作博弈模型下的功率控制算法。算法主要通过构造基于信干比(SIR)的正切型代价函数来减少迭代次数,从而提高收敛速度。仿真结果表明,所提算法在满足认知用户信干比要求和主用户干扰温度容限下,与Koskie-Gajic算法和自适应功率控制（CR-NCPCG）算法相比,在收敛速度上有了大幅度的提高,能更好地满足系统实时性要求,并且在用户数小于20时,平均信干比至少提高了0.3dB,可以实现对认知用户发射功率的有效控制。     

认知无线电中基于非合作博弈的功率控制算法

针对认知无线电中的功率控制问题,基于非合作博弈模型,提出了一种新的效用函数,证明了该博弈中纳什均衡的存在性和唯一性。设计了一种分布式功率控制算法并证明了其收敛性。讨论了几个参数对系统性能的影响。仿真表明,该算法可实现对认知用户发射功率的有效控制。与SINR平衡算法和Koskie-Gajic算法相比,本算法既保障了每个认知用户的QoS需求,又增加了系统吞吐量。     

认知无线电中基于博弈论的联合功率和速率控制算法

研究了认知无线电(CR)中共享频谱状态下的联合功率和速率控制问题。功率控制技术是认知无线电的关键技术之一,而下一代的网络也对速率的多样化传输提出了要求。将系统中次级用户(SU)间的关系假定为非合作的竞争性关系,同时考虑到次级用户对主用户的干扰容限,提出了基于博弈论的联合功率控制算法(NPRG),并证明了该算法的纳什均衡的存在性、唯一性。仿真结果证明了算法具有较快的收敛性,且能收敛到较低的功率和较高的速率。     

CDMA系统中的一种分布式功率控制算法

通过仿真、对比分析了一种基于效益函数的博弈功率控制（UBPC）算法与DPC功率控制算法用于CDMA系统的性能。结果表明恰当选择效益函数和代价函数后,博弈功率控制算法可解决DPC算法因用户数的增加而发散的问题,并且可以保证用户的QoS要求及用户间的公平性,同时算法的收敛速度对用户数不敏感。     

一种改进的认知无线电网络博弈功率控制算法

基于David Goodman的非合作功率控制博弈方法,本文提出一种适用于认知无线电网络的功率控制博弈算法,对S型有效函数和代价函数进行改进和优化,实现认知用户功率控制的公平性,并证明该算法纳什均衡的存在性。仿真结果表明,该算法使认知用户的总吞吐量提升,发射功率降低,效用提高,且在一定程度上兼顾了系统的公平性。     

基于CDMA下行链路的功率最优化调度

为CDMA下行链路多用户系统建立在用户时延限制下使基站平均功率最小的数学模型,将该优化问题转化为非约束Markov决策过程,用动态规划的方法获得最优解,并证明2个用户的功率-时延曲面是一个凸曲面。仿真结果证明,在CDMA下行链路多用户系统中,增加时延能节省功率且平均时延与功率仍具有凸函数关系。     

基于扩频ALOHA的RFID防碰撞算法

在射频识别系统中,读写器作用范围内的多标签识别存在数据碰撞的问题。为此,在分析ALOHA算法的基础上,应用码分多址技术,提出一种基于Gold码扩频的ALOHA防碰撞算法,并进行算法的推导和仿真。该算法的吞吐量会随着标签数据帧发送延时的增大而减小,随着扩频码数量的增加而增大。当扩频码数量和负载相等时,系统吞吐量最小;当扩频码数量大于负载时,吞吐效率会随扩频码数量的增加而增大,系统吞吐效率高于时隙ALOHA。应用Simulink构建基于码分多址的多标签与阅读器通信系统,分别研究信噪比、上行速率和帧长对通信误码率的影响,实验结果表明,该算法可提高阅读器与标签之间的通信质量,在现实情况下误码率趋近于0。     

基于POMDP的跨层机会频谱接入优化设计

在功率受限的机会频谱接入(OSA)研究中,大多使用完全可观测马尔可夫决策过程(MDP)对环境建模,以提高物理层或介质访问控制(MAC)层指标,但由于感知设备的限制,无法保证用户对环境完全感知。为解决该问题,提出一种基于部分可观测马尔可夫决策过程(POMDP)与Sarsa(λ)的跨层OSA优化设计方案。结合MAC层和物理层,采用POMDP对功率受限且有感知误差的次用户频谱感知和接入过程进行建模,并将其转换为信念状态MDP(BMDP),使用Sarsa(λ)算法对其进行求解。仿真结果表明,在功率受限条件下,该Sarsa(λ)-BMDP方案的有效传输容量、吞吐量和频谱利用率分别比完全可观测Q-MDP方案低9%、7%和3%左右,其误比特率比基于点的值迭代PBVI-POMDP方案低20%左右,比Q-MDP方案高16%左右。     

基于蚁群优化算法的Chord模型

提出一种具有物理拓扑匹配能力的Chord模型(Ant-Chord),用以存储网络标识间的映射信息。该模型将整个Chord环中的存储节点看成一个旅行商问题(TSP),利用蚁群优化算法对TSP问题进行快速求解,用得到的解构建Chord环,并通过洛阳铲法对Chord环的路由跳数进行优化。Ant-Chord模型实现简单,对原始Chord模型改动不大,路由表的额外存储开销也较小。仿真结果表明,与同类Chord模型相比,Ant-Chord在资源发现的平均路由跳数、时延方面均有明显优势。     

信道反馈延迟的V-BLAST系统功率分配算法

针对信道反馈的延迟问题,以降低误比特率(BER)为优化目标,提出一种适用于垂直分层空时编码系统的自适应发送功率分配算法。假设接收端可以得到完全的信道状态信息,并通过反馈链路将信道信息反馈至发送端。在接收端采用迫零检测算法,给出系统瞬时信噪比(SNR)与估计SNR的表达式推导过程,根据系统瞬时SNR的条件概率密度函数求出系统总BER的表达式;发送端在总功率约束条件下,采用拉格朗日极值法计算出自适应功率分配矩阵的闭式解。仿真结果表明,当归一化反馈迟延因子等于0.000 1、误比特率为10~(-3)时,该算法的系统性能比等功率分配算法提高约5 dB。     

基于深度强化学习的服务功能链多维资源优化

在网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)环境下,保证用户服务功能链(Service Function Chain,SFC)服务质量的同时节约资源消耗,降低运营成本,对运营商来说至关重要.联合考虑SFC部署和无线接入网资源分配,提出一种基于深度强化学习的SFC多维资源联合...     

位置关联的延迟容忍网络路由算法

提出一种位置关联的延迟容忍网络路由(LRR)算法。引入位置信息,将动态的节点间路由转化为静止的位置间路由,利用节点访问位置的概率信息计算并选择中继位置,无需获取全局的节点间概率信息。实验结果表明,与现有的延迟容忍网络路由算法相比,LRR算法具有较高的传输成功率和较小的平均传输延迟。     

考虑机器故障的串行生产系统控制策略优化

针对多级串行生产系统,考虑存在机器故障和随机需求,对生产及雇佣的控制策略进行研究。以最小平均总成本为目标,建立基于（Q,r）库存策略的优化模型;鉴于求解复杂性,提出一种改进的网格自适应直接搜索算法（MADS-GA）,为避免陷入局部最优和提高收敛速度,算法中加入了停滞阻止策略;对研究实例进行求解,并与已有算法比较。结果表明,所提出的算法收敛速度和寻优能力更优,能有效优化串行生产系统的控制策略,降低平均总成本。