基于博弈論的協(xié)作通信中繼節(jié)點(diǎn)選擇.pdf

1、協(xié)作通信是適用于單天線用戶的一種空間分集技術(shù)，它可以在不增加設(shè)備復(fù)雜度和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的情況下提高無線系統(tǒng)的傳輸性能。協(xié)作通信技術(shù)能使系統(tǒng)在獲得高分集增益的同時(shí)提高網(wǎng)絡(luò)整體的吞吐量。除此之外，隨著協(xié)作通信技術(shù)的引入，無線傳輸?shù)母采w范圍可以得到擴(kuò)大，系統(tǒng)功率消耗也會(huì)相應(yīng)減少。作為無線通信的研究熱點(diǎn)，協(xié)作通信技術(shù)已成為下一代無線網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵優(yōu)化技術(shù)之一。
　　在協(xié)作通信中，源節(jié)點(diǎn)可以選擇一個(gè)或者多個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)來進(jìn)行協(xié)作傳輸，中繼選擇問題成為

2、影響協(xié)作通信性能的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的中繼選擇方案大多固定了中繼選擇的數(shù)目，不適合動(dòng)態(tài)的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。本文基于聯(lián)盟博弈框架，對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)境下的中繼選擇問題進(jìn)行了研究，其研究重點(diǎn)如下：
　　1.利用聯(lián)盟博弈理論對(duì)中繼選擇問題進(jìn)行建模。在博弈論理論中，聯(lián)盟博弈強(qiáng)調(diào)群體理性，處于聯(lián)盟中的成員為達(dá)到共同目的同時(shí)做出決策。協(xié)作網(wǎng)絡(luò)采用中繼節(jié)點(diǎn)提高網(wǎng)絡(luò)性能，其本質(zhì)是通過源節(jié)點(diǎn)與中繼節(jié)點(diǎn)的協(xié)作而達(dá)到最大化系統(tǒng)共同利益的目的。因此，聯(lián)盟博弈能很好的表現(xiàn)動(dòng)態(tài)環(huán)

3、境下的中繼選擇問題。
　　2.針對(duì)單源節(jié)點(diǎn)多中繼節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)場景，將最優(yōu)中繼選擇問題建模為一個(gè)聯(lián)盟博弈問題，并提出基于蟻群的聯(lián)盟形成算法。仿真結(jié)果表明提出的算法能使系統(tǒng)中的源節(jié)點(diǎn)與中繼節(jié)點(diǎn)結(jié)成最優(yōu)的聯(lián)盟，提高系統(tǒng)吞吐量。
　　3.針對(duì)多源節(jié)點(diǎn)多中繼節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)場景，采用聯(lián)盟博弈來建模，設(shè)計(jì)了基于分裂組合規(guī)則的聯(lián)盟形成算法。該算法較大降低了聯(lián)盟形成的復(fù)雜度，并且簡單易于實(shí)現(xiàn)。仿真結(jié)果表明此算法能使系統(tǒng)中的多個(gè)源節(jié)點(diǎn)分別與相