基于联盟博弈的协作通信节点选择方法研究

摘要

协作通信可以充分利用通信系统资源，使得网络中的节点在传输过程中相互协作，提高网络性能，改善通信质量。现有的研究主要集中于系统的精确资源配置，而没有考虑干扰给节点带来的影响，这种场景下，尽管增加功率能保证远距离传输和高数据速率，但是会增加能源消耗以及给邻近节点引入干扰。
　　为了从全局考虑联盟之间存在的竞争和干扰下的资源分配问题，本文首先基于联盟博弈理论，提出了实现物理层安全性能最大的分布式中继选择方法。在此基础上，针对联盟之间存在的干扰和竞争问题，基于有代价的非合作博弈，提出联盟功率的优化方法；根据优化后的联盟功率，联盟内的节点依据信道增益分配联盟的最优功率。通过仿真分析和性能比较，表明所提出的方法，不仅可以形成稳定的联盟，与只考虑局部最优的安全性能相比较，降低了联盟的功率消耗，且提高了联盟的安全收益。
　　在无人机网络中，针对无人机类型的不确定性，基于动态贝叶斯联盟博弈，研究动态联盟形成方法。根据无人机在最小通信延迟下的预期收益，利用贝叶斯联盟博弈来分析无人机的策略选择。此外，利用信念更新机制来发现系统中潜在的联盟成员。仿真表明获得的联盟结构是纳什稳定的。

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第一章 绪论

1.1 论文研究背景及意义

1.2 研究现状

1.3 论文主要内容

1.4 论文结构安排

第二章 协作通信

2.1 协作通信基本思想

2.2 协作通信的系统模型

2.3 协作通信策略

2.4 几种合并方式概述

2.5 协作通信的关键技术

2.6 协作通信未来发展

第三章 博弈论

3.1 博弈论简介

3.2 博弈论分类

3.3 协作通信与博弈论

第四章 基于合作联盟博弈的联盟形成算法

4.1 合作联盟博弈

4.2 中继节点协作的安全传输模型

4.3 联盟形成原理及算法

4.4 联盟形成仿真分析

4.5 联盟间存在干扰下联盟功率的优化

4.6 联盟间存在干扰下的仿真结果

4.7 本章小结

第五章 基于贝叶斯联盟博弈的联盟形成算法

5.1 贝叶斯联盟博弈

5.2 系统模型

5.3 无人机通信网络与贝叶斯联盟博弈

5.4 贝叶斯联盟形成算法

5.5 仿真分析

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢