干扰环境下的无线资源分配博弈模型研究

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1、摘要摘要随着无线通信技术的蓬勃发展，分布式和智能式是未来网络的发展趋势。许多无线网络中的智能节点能够感知无线频谱环境，改变系统决策策略，进而实现频谱的高效利用。在不同的网络频谱环境和信道状况下，本文主要利用博弈论工具，设计资源分配算法改善网络的性能。本文首先介绍了抗干扰研究的背景、经典模型、应用现状和博弈论的基本概念、经典问题等，并对功率控制和抗干扰方面应用的优势进行了阐述，然后本文对分布式网络博弈应用，在抗干扰领域首次提出了通用的网络模型和数学模型，可以根据此模型计算纳什均衡点。针对信道分配和功

2、率控制分别提出了非合作和合作博弈数学模型，并具体提出实现的机制和算法。本文基于动态控制多信道的分布式网络MAC模型提出了博弈多目标的抗干扰功率控制算法，并仿真验证了博弈算法的性能。针对分布式网络MAC协议中博弈算法的研究，本文取得了一些成果：首次提出了博弈应用在分布式网络的一般数学模型，包括合作博弈与非合作博弈模型，概述大多数模型的纳什均衡点和限制条件。重点研究了博弈抗干扰模型，提出了分布式网络中功率控制和信道选择的博弈数学模型，并提出实现的算法机制。在NS2仿真工具下实现了外部干扰源下的多信道、

3、多接口以及功率控制的仿真，建立了通用的分布网络多信道仿真模型。在多信道仿真框架下，实现了本文提出的博弈功率控制和信道切换的算法，依据此基础进行了仿真。本文的研究成果，是利用博弈工具为分布式网络提出了资源分配的理论分析，为博弈应用在分布式网络的抗干扰领域和抗干扰理论研究做出了一定的创新性，并提出了资源分配的具体方案和实现机制。关键字：无线网络，博弈，功率控制，信道分配，抗干扰I万方数据ABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofwirelesscommunication,

4、distributedsmartnetworkisthemaintrendofnextfuturenetwork.ThenodescanchangetheirbehaviorsbasedonsensingtheenvironmentbyusingDistributednetworktechonology.Underdifferentnetworkenvironments,thispaperimprovesnetworkperformancethroughrationableresource-app

5、lyingalgorithmswiththetoolofgametheory.Inthispaper,wefirstintroducethebackground,structrue,applicationsofDistributednetworktechnologyandbasicconcepts,classicproblemsofGameTheory,andthenwedescribetheadvantagesofcontrollingpowertoantiinterference.Thispa

6、perintroducesageneralnetworkandmathmodelofgametheoryinmodernneworks.Basedonit,wecangetNashEquilibrium(NE)pointsofdifferentmodels.Wealsoproposedcooperativeanduncooperativegametheorymodelsandalgorithemsintheareasofchannelallocationandpowercontrol.Sofar,

7、wesimulateCRmulti-channelmodelinNetworkSimulation2(NS2)andtesttheperformanceofouralgorithem.ByresearchingsomeMACgamealgorithemsindistributedcognitiveradionetworks,wehavemadesomeachievements,suchas:Thispapergeneratesomeuncooperativeandcooperativemathmo

8、delsofgametheoryindistributednetwork,andoutlinessomeNEporintsandconstraints.Thispaperalsoresearchessomeclassicmodels,andproposedthemodelsoftheareasofchannelslectionsandpowercontrol.Weimplementamulti-channelmulti-interfacesimulationmodelonthepl