博弈论在协作功率分配中的应用研究

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1、单位代码：10293密级：公开硕士学位论文论文题目：博弈论在协作功率分配中的应用研究学号1011010130姓名夏展望导师黄学军学科专业通信与信息系统研究方向移动通信与无线技术申请学位类别工学硕士论文提交日期二零一四年二月万方数据ApplicationStudyonGameTheoryforcooperativepowerallocationThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByZ

2、hanwangXiaSupervisor:Prof.XuejunHuangFeb2014万方数据南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究生签名：___________

3、__日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：____________导师签名：____________日期：_____________万方数据摘要为了满足人们对移动通信

4、质量不断提高的要求，MIMO技术应运而生；但是由于MIMO技术在实际应用方面的局限性，协作通信被广泛应用。协作通信的功率分配大多采用集中分配策略，但是集中功率分配需要全部的信道状态信息，各节点间需要大量的状态信息交换，因此系统的信令开销巨大。利用协作通信分布式的特点，将博弈论应用于协作通信的功率分配中。具体工作如下：（1）首先对协作通信中继选择和功率分配的基本算法进行研究分析并进行对比；对博弈论在协作通信领域的相关研究进行了对比分析。（2）详细阐述了Stackelberg模型的建立过程，在经典Stackelberg模型基础上进行改进，

5、对其进行博弈分析，最后证明博弈均衡的存在性。（3）针对传统的Stackelberg模型的不足提出改进算法。传统的Stackelberg模型的中继选择门限较低，随着中继数目的增加，大量的协作中继将被选择，又由于本身算法的复杂度又相对较高，这会带来繁重的系统信令开销。分析两种限制中继数目的中继选择算法对中继选择的门限值对中继选择数目的影响。（4）将本文的Stackelberg模型转化为集中分配策略的形式，并与传统的集中分配策略进行对比分析；建立Nash博弈模型，并与Stackelberg模型进行对比分析。最后得出，Stackelberg模

6、型虽然相对于Nash博弈模型的算法复杂度高，但是前者不需要完全的信道状态信息（CSI），并且能达到和集中分配策略相当的数据传输速率。关键词:协作通信，Stackelberg模型，Nash模型，中继选择，功率分配I万方数据AbstractInordertosatisfypeople’simprovingqualityofmobilecommunicationrequirements,MIMOtechnologyisproposed;however,duetothelimitationsinthepracticalapplicationo

7、fMIMOtechnology,cooperativecommunicationtechnologyiswidelyusedinpowerallocationofnewgenerationmobilecommunicationsystems.Therearemanywaysaboutpowerallocationamongcooperativecommunications,andmostapplicationsarecentralizedallocationstrategies.However,centralizedallocatio

8、nstrategyneedsalargeamountofchannelstateinformation,andrequiresalargeamountofinformationexchangestatebetweenth