基于Stackerlberg和议价博弈的Femtocell网络功率控制

针对Femtocell网络中存在的干扰问题,提出一种基于Stackerlberg博弈和议价博弈的功率控制策略.首先,给出既可以使Femtocell网络系统容量最大化,又可以体现效用公平的效用函数;然后,在保证宏小区用户效用最大化的条件下,考虑到Femtocell家庭用户的收益,给出Stackelberg博弈模型;接着,考虑到Femtocell家庭用户之间的效用公平和最小服务质量要求,给出基于议价博弈的Kalai-Smorodinsky议价解,并证明议价解的存在性和唯一性.使用拉格朗日乘子法给出宏小区的最优价格,保证宏小区的效用最大化.仿真结果表明,该策略在满足宏蜂窝网络效用最大化的情况下,不但能够满足Femtocell家庭用户最小服务质量需求和公平性,而且Femtocell网络的收益也能得到较好的保证.     

基于议价博弈的高效机会网络路由算法

现有基于议价博弈的机会网络路由算法存在着因节点交互过程偏多所引起的控制开销过大、对无用消息提出请求时带来了额外开销和博弈双方达成交易概率不高所引起的时延以及SV列表中消息剩余跳数降为1时带来了额外开销等问题,对此提出了一种高效的机会网络路由算法——EORB。该算法通过采用自适应精简数据包摘要、自适应合并SV-DP消息和求购消息、综合考虑买卖双方收益的博弈策略等机制减少了冗余开销,加速了消息的转发速率并提高了消息的到达率。仿真结果表明,该算法有效提高了数据传送到达的成功率,降低了系统开销以及消息的平均端到端时延。     

基于议价博弈的卫星网络时隙分配算法

针对卫星网络中时隙分配公平性不足导致低优先级业务流性能恶化的问题,引入博弈论中议价博弈理论构建网络模型和收益模型,求解并讨论系统最佳收益点及获得条件,提出一种基于议价博弈的时隙分配算法。在最佳收益点上根据实际传输需求进行业务间议价,通过贴现因子反映议价妥协程度,形成合理的分配方案。仿真结果表明,该算法能有效提升业务流间公平性,改善低等级业务的服务质量。     

传感器网络非合作博弈功率控制及其仿真

针对基于CDMA通信方式的传感器网络模型,采用非合作博弈功率控制算法对网络中的节点进行分布式功率控制。在算法中为传感器节点构造包含效用函数和代价函数的支付函数模型,通过并行迭代的方式获得网络功率控制的纳什均衡策略,使所有节点的支付函数达到最优化。为了验证算法的有效性,采用OPNET对不同参数组合下的情况进行仿真,仿真结果表明,基于博弈论模型的非合作博弈功率控制算法具有很好的收敛性,当选择效用因子在1.0~1.1、价格因子在5.5~5.9时,网络具有很好的性能。     

基于非合作博弈的无线传感器网络功率控制研究

如何提高能量的有效性是无线传感器网络（WSNs）设计的重要问题,针对WSNs在多媒体等业务中的应用,对基于码分多址（CDMA）通信方式的WSNs模型,提出一种基于非合作博弈的WSNs功率控制算法,并证明了该算法纳什均衡的存在性及唯一性.仿真结果表明,所提出的算法在设计时充分考虑了节点的剩余能量问题,因此能够很好地降低网络的总发射功率,有效地节约节点能量,延长网络的生命周期.     

引入弹性理论的混合接入式Femtocell网络资源分配策略

在混合接入式Femtocell网络中,为了激励家庭小区基站接纳位于死区的宏用户,提出了基于Stackelberg 博弈和弹性理论的资源分配方法。首先建立Stackelberg博弈模型,宏基站 （Macro Base Station,MBS）作为主导者（Leader）,家庭小区基站（Femto base station,FBS）作为跟随者（Follower）,MBS支付给FBS效用,而FBS通过获利来补偿因为接纳宏用户（Macro user equipment,MUE）而损失的速率。接着引入弹性理论确立MBS和FBS的效用函数,构建凸优化问题,并求解出价格和速率的均衡解,参与人都能实现效用最大化。最后通过数值分析,验证了均衡解的存在,比较分析了在发射功率不同的情况下,FBS和MBS的效用。结果表明,迭代20次左右即可找到均衡解,弹性因子参数为0.7时,FBS和MBS的收益最佳。通过理论研究和数值分析验证了策略有效性。     

基于跨层议价博弈的认知无线电网络资源优化分配策略

如何合理分配有限的频谱资源是认知无线电网络的核心问题之一.通过对物理层功率控制和MAC层带宽分配需求的研究,建立以最大化系统吞吐量为目标的跨层优化模型.并在该模型的基础上设计一种基于跨层议价博弈的带宽与功率分配算法(Bandwidth and Power Allocation Algorithm-Cross Layer Bargaining Game,BPAA-CLBG).仿真结果表明该算法可以有效地提高认知无线电网络的频谱利用率,且在系统吞吐量方面较现有算法有明显的改善.     

基于零和博弈的多智能体网络鲁棒包容控制

针对受扰非线性多智能体网络,研究分布式鲁棒包容控制方法.采用微分博弈理论将有界L2增益包容控制问题描述成多玩家零和博弈问题.对于每个跟随者,当至少有一个领航者与其存在有向路径通信时,基于局部邻居信息定义每个跟随者的性能指标,从而得出包容误差L2有界且零和博弈解存在的结论.在系统动态完全未知的情况下,采用积分强化学习算法...     

基于中断概率的星地网络鲁棒功率控制算法

相较于传统的地面认知网络,星地认知网络链路传输时延较长,因此基于实时信道感知的认知用户中断概率较高。以离散时间马尔科夫链描述授权用户的动态及衰落信道,同时考虑信道转移概率的不确定性,建立基于似然不确定性模型的信道状态马尔科夫链,利用鲁棒的向后递归方法得到离线存储的功率分配矩阵,并对网络中多个用户采用博弈论的方法,进而提出基于中断概率的功率控制算法。仿真结果表明,与RRAP和TS-RS-PA算法相比,该算法在网络延迟存在的情况下能够更有效地降低中断概率并节约能耗。     

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。     

无线数据网络中基于博弈论方法的功率控制

功率控制是第3代移动通信网络中无线资源管理的一项关键技术,传统的功率控制主要考虑移动通信系统中的话音业务,设计了一个新的基于定价的效用函数,采用了博弈论的分析方法,提出了一个适用于无线数据网络的功率控制框架．证明了非合作功率控制博弈中存在惟一的纳什均衡,设计了一个分布的功率控制算法并证明了算法的收敛性．通过数值仿真来验证算法的性能,讨论了各个用户的传输特性和效用函数中定价因子对系统性能的影响,仿真结果表明用户可以用较低的传输功率获得较高的效用,算法具有较好的收敛性能。     

一种基于博弈论模型的Ad Hoc网络功率控制算法

在Ad hoc网络中,采用控制数据报文向相邻节点的发射功率的方法来提高能量的使用效率是一种常用的方法.但是采用功率控制也会对网络连通性、延迟和容量带了负面影响.文中对Ad hoc网络中能量控制机制进行了讨论,给出了Ad hoc网络基于非合作博弈的功率控制问题模型.提出了一种以满足网络连通性、容量最大化、网络半径最小为目标的分布式非合作功率控制博弈算法,并给出了对该算法纳什均衡的存在性和唯一性的证明.实验表明该算法具有较好的综合性能.     

基于合作博弈的认知卫星网络信道分配与上行功率控制算法

随着通信业务需求的不断增长,频谱资源的有限性使得卫星通信网络和地面网络都面临着严重的频谱危机。认知无线电技术的出现,使得卫星网络与地面网络共用频率资源以提升网络效用成为可能。文中对认知接入分配给地面网络作为主用户的同一频谱资源的认知卫星网络的功率控制和信道分配问题进行了研究。根据卫星网络和地面网络的特性构建了合理的系统模型,并利用中断概率门限表征了信道估计误差对系统容量的影响。为了保护主基站的通信性能,在考虑信道估计误差、信道资源约束、认知卫星用户最大发射功率和微波基站干扰约束的条件下,根据议价博弈理论设计了优化函数。其次,根据凸优化理论推导了最优发射功率和信道分配的闭式解,并在此基础上设计了一种对偶迭代算法来求解该优化问题。最后,根据卫星网络的特性设置了合理的网络参数,并根据参数利用Matlab仿真平台对提出的算法进行了仿真实验。仿真结果表明:所提方法在不同到达速率的条件下均具备良好的收敛性;信道估计误差会降低网络的总容量;所提方法在波束数多于15个时,相比比例公平性算法容量提升超过50 bps/Hz,相比最大容量法公平性能提升超过一倍,因此,相较于这两种方法,该方法能在系统容量和用户间公平性之间获得较好的折中。     

Bandwidth Allocation with Minimum Rate Constraints in Cluster-based Femtocell Networks

 Inter-femtocell interference becomes serious when femtocells are densely deployed. To mitigate the inter-femtocell interference, this paper proposes a cluster-based bandwidth allocation algorithm. We create femtocell clusters by constructing a weighted interference graph and allocate bandwidth to each cluster based on a Nash bargaining solution (NBS). Simulation results show that the cluster-based bandwidth allocation algorithm can reduce the inter-femtocell interference and meet the minimum rate constraint of each cluster.     

一种改进的认知无线网络功率控制博弈算法

针对认知无线网络的特点,设计了一种基于信干比的新效用函数,其优点是无须考虑用户无线接入技术的调制方式,且具有边际效用递减的特性。另外,在传统代价函数中引入了动态调整机制。在此效用函数的基础上,提出了基于动态代价的非合作功率控制博弈算法,分析了算法纳什均衡解的存在性和唯一性。仿真实验表明,新算法与经典算法相比,能够明显改善系统性能。最后,比较和分析了在不同用户数下新算法的性能表现。     

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。     

动态协商对策的诱导平衡*

本文动态对策协商的问题，提出了动态对策问题在协商 解处的诱导平衡的概念，研究了诱导平衡存在的必要条件和充分条件，并分析了线性二次型动态对策问题的诱导平衡。     

基于演化博弈论的功率控制和垂直切换研究

基于演化博弈论分别构建了无线资源管理中功率控制和垂直切换的形式化模型,设计了一种基于定价机制的功率控制收益函数,根据3GPP对无线通信业务的分类,将切换判决过程划分为4个不同层次,降低了切换决策的复杂性,定义了目标网络的代价函数,将网络参数划分为成本型参数和收益型参数两类,并对其进行归一化处理,实现了异构网络参数比较的公平性.证明了功率控制博弈和垂直切换博弈中存在唯一的演化稳定策略,给出了基于演化博弈论的功率控制算法和垂直切换方案.仿真结果表明,给出的功率控制算法减少了网络中隐终端的数目,提高了网络容量;垂直切换方案既可以减少切换发生的频率,增加网络选择的准确性,又使运营商与用户之间的利益得到平衡.