LTE网络中基于博弈论的资源分配及网络选择算法研究

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当前,随着科技的不断进步,通信技术由3G技术进一步向前推进,通信的4G时代已经到来。LTE技术作为4G技术标准,相比于之前的技术手段有了较大的进步。LTE在无线侧采用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiple, OFDM)和多输入多输出技术(Multiple Input Multiple Output, MIMO)技术,这些技术的优势已经显现并日趋成熟;在网络侧,LTE采用了更加扁平化的架构,能够有效地减少因信令开销而带来的时延。LTE技术可以支持更为丰富的业务种类,带来更好的业务体验;同时,运营商可以藉此将用户差异化,为不同需求的用户提供不同的服务质量,从而获取更大的利润。本文首先着眼于LTE系统中无线侧的资源分配问题,提出了一种在无线资源不足时的资源分配算法。该算法利用议价博弈的方法,将单位时间内系统可分配的资源块作为待分配资源,当用户需求量大于系统供应能力时用户轮流提出资源分配方案,用户通过协商最终可以达成对资源的分配协议。该算法能够根据不同用户的需求及等级对资源进行合理配置,在整体上提高用户体验。本文还根据目前TDD-LTE、 FDD-LTE、WLAN等网络共同为用户提供网络接入的情况提出了一种用户根据不同网络的状态和使用业务的不同而进行接入网络选择的算法。该算法应用进化博弈论的方法,将用户接入网络的情况抽象成动态博弈过程,用户可以根据自身收益最大化原则选择不同的网络进行接入。大量用户在博弈中互相影响,系统最终达到稳定状态。通过使用该算法,用户可以获得更高的收益,网络之间也可以达到更加均衡的负载,减小网络承载压力。
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