《耦契約束下非合作無線網路協調機制研究》是依託華中科技大學，由袁巍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：耦契約束下非合作無線網路協調機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：袁巍
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
無線節點的非合作行為易降低網路性能，使用協調機制可有效解決這一問題。為探討協調機制的設計方法，本項目針對非合作無線網路中協作頻譜感知、信道分配和功率分配三類節點行為，使用非合作博弈理論進行建模，並設計分散式協調算法。與現有研究不同，本項目考慮了網路中存在的感知性能、服務質量和公平性等性能約束，後者將節點的策略空間耦合起來，大大增加了協調機制的設計難度。為解決這一問題，本項目提出了耦契約束的層次化解耦方法和基於自適應罰函式的鬆弛方法。為調和節點與網路的目標衝突，本項目還提出了基於非線性定價和均衡精煉理論的調和方法。最後，本項目基於分散式最佳化、學習和勢博弈理論設計了分散式協調算法，以引導節點在最大化自身收益的前提下協同地提升網路性能。本項目的研究成果有望為協調機制的廣泛套用提供一定的理論依據。
結題摘要
無線節點的非合作行為易導致網路性能的低下，使用協調機制可有效解決這一問題。本項目旨在通過設計協調機制，引導無線節點在實現自身收益最大化的同時做出提升網路性能的決策。為此，項目以非合作博弈為主要理論工具，研究三個問題：（1）耦契約束的解耦和鬆弛方法，（2）節點與網路目標衝突的調和方法，（3）分散式協調算法的設計與驗證，並選取無線網路中節點較為普遍的三種行為，即信道分配，協作感知和功率控制，分別進行協調機制的設計與實現。 項目組完成的主要工作簡述如下：（1）研究了無線區域網路和異構多接口多信道無線網路的信道分配問題，構建了非合作博弈模型，設計了能協調用戶利益並最大化網路效用的算法；（2）研究了認知無線電網路中的協作頻譜感知聯盟形成問題，構建了非合作博弈模型，設計了分散式算法以找到能提升整個網路公平性的聯盟結構；（3）研究了無線jamming攻擊者的發射功率控制問題，構建了非合作博弈模型，並基於變分不等式理論設計了均衡求解算法。此外，項目組還對非合作無線網路協調機制設計所用到的層次化非合作博弈模型，多個網路目標並行最佳化方法，以及多臂賭博機理論進行了套用研究。 項目組錄用發表了6篇EI檢索論文，3篇SCI期刊論文，其中含3篇IEEE會刊論文，完成了項目的研究任務。本項目的研究成果有望為非合作無線網路協調機制的實際套用提供理論依據。
