基于博弈理论的异构无线网络网络选择技术研究

摘要

随着无线通信技术的发展，未来多种无线接入技术将共存且逐步融合。不同的接入技术在带宽、传输时延、覆盖范围与移动性支持能力等方面存在着差异，单一接入技术无法满足终端用户多样化的需求。为了充分利用异构无线网络资源，保证满足用户所需的服务质量与网络负载均衡，无线网络选择算法成为异构无线网络重要的研究课题。因此，论文以基于博弈理论的无线网络选择为题展开研究工作。
　　针对多业务多用户多网络条件下的异构无线网络的网络选择场景，论文提出了一种基于演化博弈的自适应网络选择算法。所提出的算法基于可选网络集和业务类型将终端划分为不同的集合，终端用户通过自适应算法动态调整网络选择策略。该算法综合考虑了网络和业务的异构性，网络选择策略动态调整的特性防止了网络拥塞的发生。仿真结果表明，该算法通过选择合适的调整速率，能够使不同集合内的选网策略最终稳定，系统内的网络负载均衡。
　　针对接入网络相互独立的网络选择场景，提出了一种基于Stackelberg博弈的异构无线网络网络选择算法。该算法综合考虑传输速率、网络带宽和传输时延，并同时考虑了网络选择过程中网络侧与用户侧主从特性。同时，算法使用线性代价函数与效用函数保证其收敛性。仿真结果表明，所提算法能较快的使用户侧与网络侧的传输速率策略达到纳什均衡点，较大的增加净效用函数值。

目录

声明

致谢

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景和意义

1．2 异构无线网络网络选择技术研究现状

1．3 主要研究内容

1．4 论文篇章结构

第2章 无线异构网络与博弈理论

2．1 无线网络接入技术

2．2 异构无线网络融合技术

2．3 异构无线网络中的移动性管理概述

2．3．1 移动性管理的主要功能

2．3．2 异构无线网络中的切换技术

2．4 异构网络接入选择机制

2．4．1 异构网络接入选择的触发条件

2．4．2 异构网络接入选择考虑的参数

2．4．2 异构网络接入选择算法的评价指标

2．5 博弈论及其应用

2．5．1 博弈论概述

2．5．2 博弈论的基本分类

2．5．3 纳什均衡的概念

2．6 本章小结

第3章 基于演化博弈的异构无线网络网络选择算法

3．1 系统模型

3．2 演化博弈的概念

3．3 异构无线网络网络选择的演化博弈建模

3．3．1 演化博弈模型

3．3．2 基于复制动态的用户策略更新

3．3．3 基于种群演化的自适应网络选择算法

3．4 仿真与性能分析

3．4．1 仿真场景和参数设置

3．4．2 仿真结果分析

3．5 本章小结

第4章 基于Stackelberg博弈的异构无线网络网络选择算法

4．1 Stackelberg博弈理论

4．2 基于Stackelberg博弈框架的异构无线网络选择方法

4．2．1 系统架构

4．2．2 基于Stackelberg博弈的异构无线网络接入选择算法

4．3 博弈模型和算法描述

4．3．1 效用函数

4．3．2 理论证明

4．3．3 基于Stackelberg博弈的异构无线网络传输问题的求解

4．4 仿真结果分析

4．5 本章小结

第5章 总结和展望

5．1 研究工作总结

5．2 研究工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间的参加科研项目与取得研究成果