基于博弈论的多跳认知无线网络动态路由算法研究

摘要

认知无线网络技术是当前无线通信领域研究的热点之一。本文在对多跳认知无线网络相关理论和关键技术进行详细阐述的基础上，采用博弈相关理论对多跳认知无线网络动态路由问题进行研究，主要研究工作成果如下：
　　一、针对多跳认知无线网络路由选择问题，在满足主用户QoS的条件下，根据主次用户不同的效用函数，建立基于图的联盟博弈模型，设计公平有效的联盟收益分配规则，提出一种分布式的多跳认知无线网络协作路由算法，并通过理论分析证明了算法的稳定性。仿真结果表明，当主用户以协作方式进行数据传输时，适当增加参与协作传输的次级用户数目，能明显提高主用户吞吐量。该算法不仅实现主次用户共享使用授权频谱资源，而且有效提升了频谱的使用效率。
　　二、针对存在自私节点的多跳认知无线网络通信问题，基于演化博弈理论提出一种适用于多跳网络动态合作的自私节点激励机制。根据多跳认知无线网络的特点，建立节点转发数据的博弈模型，然后提出一种基于条件合作的策略来激励节点进行合作，并对激励模型进行动态性和稳定性分析。该机制能让节点在博弈过程中通过不断地调整，找到最符合自身利益要求的博弈策略。仿真结果表明，由于各类节点的比例不同，网络最终的收敛状态和抵抗部分节点策略变化的能力也不相同。同时也说明，设计适当的基于条件合作的成本值，能提升激励机制的有效性，降低自私节点对多跳认知无线网络通信性能的不利影响。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 立题背景及意义

1.2 当前研究现状

1.3 主要研究内容与创新

1.4 论文组织结构

1.5 本章小结

第二章 多跳认知无线网络及动态路由机制

2.1 认知无线电与认知无线网络

2.2 多跳认知无线网络通信机制

2.3 本章小结

第三章 博弈论及其应用

3.1 博弈论

3.2 联盟博弈

3.3 演化博弈

3.3 本章小结

第四章 基于联盟博弈的动态合作路由算法研究

4.1 系统模型

4.2 基于联盟博弈的合作路由算法

4.3 实验仿真

4.4 本章小结

第五章 多跳认知无线网络节点激励机制研究

5.1 系统模型

5.2 基于演化博弈的自私节点激励机制

5.3 实验仿真

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 不足与展望

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文

致谢