协作通信中一种基于纳什均衡的传输策略方法

摘要

协作通信中的一种基于纳什均衡的传输策略方法，针对现有研究仅仅考虑到中继节点带来的有利因素（传输速率的提升），而忽略了引入中继节点后可能会带来的负面影响（协作竞争），从而使得无线网络的性能没有得到有效的提升。本发明通过综合考虑选取中继节点的有利因素和负面影响，利用非合作博弈理论，考虑业务流之间采取不同传输策略的相互影响，使得业务流更加灵活有效地选取传输策略，从而能在保证各个业务流收益的同时最大化系统性能，进而有效提升系统吞吐量，避免了由于盲目协作而导致系统性能衰退的问题。

主权项

协作通信中一种基于纳什均衡的传输策略方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)信息获取阶段：获取网络中空闲中继节点r_i的信息以及它们各自传输范围内业务流f_i的相关信息，包括业务流f_i各自有数据包需要发送的概率a_i，f_i从发送方到接收方的直传传输速率f_i通过中继节点r_i的协作传输速率(2)博弈阶段：根据获取的其传输范围内f_i的相关信息，运用博弈论的方法对问题进行建模，分析建立采取不同传输策略下各个独立业务流的期望收益函数，本着最大化各个业务流收益的目的，根据纳什均衡定义推导出使网络最优的纳什均衡传输策略P_i*，即f_i以p_i*的概率选取直传传输，以1‑p_i*的概率选取协作传输；如果P_i*＝1，即f_i应该选取直传传输策略时，中继节点r_i则保持沉默，不帮助业务流f_i转发数据包；如果P_i*≠1，即f_i应该以1‑p_i*的概率选取协作传输策略时，中继节点r_i则以1‑p_i*的概率帮助业务流f_i转发数据包；(3)数据转发阶段：如果根据纳什均衡博弈模型选择直传传输策略，中继节点r_i则不向业务流f_i的发送方回复控制帧HTS，那么当f_i有数据包需要发送的时候，它们将各自遵循传统的IEEE 802.11的方式进行数据包的直传传输；如果根据纳什均衡博弈模型选择协作传输策略，那么当f_i有数据包需要发送的时候，中继节点r_i则以1‑p_i*的概率向f_i的发送方回复HTS，以告知f_i自己可以参加中继协作传输，接下来若f_i的发送方收到HTS后，便会向该中继节点发送数据包，中继节点经过处理后会在下一阶段进行转发。