无线异构网络中节点协作激励机制研究

作     者：张莹辉 

作者单位：南京邮电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张晖

授予年度：2014年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：蜂窝ad-hoc网络 节点协作激励 非合作博弈论 合作博弈论 

摘      要：蜂窝ad-hoc异构网络是蜂窝网络和移动ad-hoc网络的有机融合，该异构网络同时具有蜂窝网络的可靠性和ad-hoc网络的灵活性，且网络中的路由发现和分组转发需要通过节点间协作实现。考虑到自身有限的资源，部分节点可能拒绝转发分组，故高效的节点协作激励机制研究是非常必要的。 因此，本文对蜂窝ad-hoc异构网络中节点协作激励机制进行了深入研究，主要工作如下： 简要介绍了无线异构网络的基本概念、网络架构、关键技术等，着重分析了蜂窝ad-hoc异构网络的研究现状和主要应用等。分析了无线网络中节点的自私性行为，重点综述了节点协作激励机制的研究现状。 针对蜂窝ad-hoc异构融合网络中节点的自私性，建立了节点博弈的效用模型，综合博弈三要素：参与者、博弈策略和效用函数，提出了一种基于非合作博弈的节点协作激励机制。通过数学推导证明了该非合作博弈纳什均衡的存在性，并严密推导计算了纳什均衡解。仿真结果验证了该机制的有效性。为均衡蜂窝ad-hoc异构网络中蜂窝基站的业务流量，借鉴联盟博弈论的思想，采用虚拟货币的支付补偿机制建立效用函数，并充分考虑实际的信道环境构造代价函数，进而构建联盟优化模型，提出了一种最优中继联盟协作激励机制，并通过仿真验证了该机制的有效性。