基于博弈论的无线Mesh网络接纳控制研究

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融合了无线局域网和Ad hoc网络优势的无线Mesh网络,作为一种解决无线接入“最后一公里”问题的关键技术受到了越来越广泛的关注。由于无线Mesh网络中的带宽资源和信道资源是无线网络系统中非常宝贵的资源,因此带宽和信道资源须尽可能充分地被用户利用。无线网络资源管理在移动通信网络中发挥着至关重要的作用。无线网络资源管理技术主要包括:功率控制,接纳控制,信道分配等。接纳控制是保障无线网络业务流QoS的重要机制,它是通过限制新业务的接入来避免无线网络拥塞和当前已有业务的QoS降级。基于IEEE802.16无线Mesh网络的基本特点是支持具有不同QoS需求的多种业务流,因此研究适用于IEEE802.16 Mesh模式的接纳控制机制具有重要的理论价值与广阔的应用前景,但是IEEE802.16 Mesh标准中并未对QoS如何保障做出相关规定。   本论文在充分考虑无线Mesh网络的特点以及IEEE802.16标准中五种不同QoS标准业务的基础上,结合博弈论,给出一种适用于IEEE802.16Mesh模式的接纳控制机制。该机制在新连接和基站之间建立了一个非合作的二人博弈模型,同时对IEEE802.16中的五种业务分配优先级,然后通过博弈分析,根据纳什均衡决定对新连接是否接纳,该接纳控制机制在保持较高资源利用率的同时,很好了保证了IEEE802.16中五种不同业务流的QoS。   下一步将对新接纳业务和已存业务进行信道分配,由于无线网络中信道资源的稀缺性,合理地分配无线信道资源也是无线网络应用研究中的重要课题。本论文针对多射频多信道无线网络信道分配中用户收益不均衡和网络资源利用率低的问题,给出了一种基于博弈论的信道分配策略,该策略考虑信道分配公平性。基于不完美信息博弈,结合策略考虑给出一种使网络负载更均衡的算法。该算法在保证资源较高利用率的同时,有效的保证了信道分配的公平性,使网络负载更均衡。
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