多用戶協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)中無線資源分配技術(shù)的研究.pdf

1、在無線協(xié)作通信系統(tǒng)中，如何充分利用網(wǎng)絡(luò)資源來實現(xiàn)低功耗、高性能的傳輸已成為協(xié)作通信技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點。本文針對多用戶多中繼無線協(xié)作通信系統(tǒng)，利用博弈論和凸優(yōu)化理論對無線協(xié)作通信系統(tǒng)中功率控制和信道分配機制進行研究。
　　 本文針對多用戶協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的自私性和資源分配的復雜度，提出一種多主多從博弈學習的功率控制算法，實現(xiàn)用戶和中繼發(fā)送功率的聯(lián)合優(yōu)化。首先，考慮節(jié)點傳輸自私性，引入虛擬價格機制，用戶向中繼提供一定回報激勵其參與

2、協(xié)作傳輸。其次，利用Stackelberg博弈將用戶和中繼的交互建模為一兩級模型，其中繼作為主導者，用戶作為跟隨者，為兩者建立不同的效用函數(shù)。再次，在每級博弈中，將各用戶間的功率控制和中繼節(jié)點內(nèi)部的價格競爭建模為非協(xié)作博弈，實現(xiàn)節(jié)點功率分配和中繼價格策略的優(yōu)化。最后為了降低節(jié)點間信息交互帶來的通信開銷和算法復雜度，提出基于效用學習的策略更新機制，通過博弈的重復進行實現(xiàn)能量的有效利用。針對協(xié)作用戶鏈路質(zhì)量和服務需求的差異性，為多用戶協(xié)作通

3、信系統(tǒng)設(shè)計公平性和QoS約束的信道分配機制。首先，引入比例公平策略提高鏈路質(zhì)量較差用戶的資源競爭力，使每個用戶能夠獲得公平的傳輸速率。其次，設(shè)計實時和非實時用戶滿意度效用函數(shù)，實現(xiàn)用戶服務滿意度到QoS指標的量化映射。然后，將信道優(yōu)化分配建模為效用最大化問題，采用拉格朗日松弛算法對問題進行求解。最后，為了降低算法復雜度，采用分步法優(yōu)先分配實時用戶信道，在保證實時用戶傳輸速率需求的情況下最大化非實時用戶的效用，從而實現(xiàn)信道資源的有效利用。