HSDPA接入技術(shù)的納什（Nash）競(jìng)爭(zhēng)策略研究.pdf

1、HSDPA無(wú)線接入資源的合理控制和分配，由于其重要的實(shí)用價(jià)值及數(shù)學(xué)上的難處理（NP—hard），長(zhǎng)期受到無(wú)線移動(dòng)通信學(xué)術(shù)界和應(yīng)用領(lǐng)域的高度重視。對(duì)于該問(wèn)題，目前已有的研究十分有限，在建模、算法設(shè)計(jì)以及應(yīng)用方面還處于初步的探索階段，具有很大的研究空間。 本論文主要以HsDPA接入技術(shù)的接入資源控制和分配為研究平臺(tái)，探索研究適合應(yīng)用于未來(lái)新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)無(wú)線接入資源控制和分配發(fā)展趨勢(shì)的納什（Nash）競(jìng)爭(zhēng)策略。 依據(jù)無(wú)線資

2、源管理的不同方面，HSDPA無(wú)線接入資源的控制和分配中的納什（Nash）競(jìng)爭(zhēng)策略研究課題，可進(jìn)一步細(xì)化成以下的研究子課題：業(yè)務(wù)流控制策略、小區(qū)業(yè)務(wù)承載和切換、快速蜂窩（FCS）選擇、公共信道利用、多媒體業(yè)務(wù)合作共享、組播群組競(jìng)爭(zhēng)接入下的納什（Nash）競(jìng)爭(zhēng)策略等方面。本文就上述涉及到的HSDPA的無(wú)線接入資源控制和分配中的幾個(gè)納什（Nash）競(jìng)爭(zhēng)策略子課題，首先研究了目前研究存在的問(wèn)題、解決進(jìn)度和遺留的技術(shù)難點(diǎn)。之后，分別從接入用戶個(gè)體

3、與群組、無(wú)線節(jié)點(diǎn)（Node B）和全網(wǎng)多媒體寬帶業(yè)務(wù)差異化接入等不同方面，針對(duì)多媒體無(wú)線寬帶業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出的差異化、等級(jí)化、小群組、個(gè)性化等新特性，突破集中、單一的無(wú)線接入傳統(tǒng)控制模式在兼顧接入用戶、不同的多媒體寬帶業(yè)務(wù)差異化帶來(lái)異構(gòu)目標(biāo)上的局限性，創(chuàng)新提出了一些基于納什（Nash）競(jìng)爭(zhēng)的無(wú)線資源接入和控制的策略及模型。 歸納起來(lái)，本論文主要做了以下幾方面的研究工作： 剖析了納什競(jìng)爭(zhēng)理論在HSDPA無(wú)線接入技術(shù)應(yīng)用中所蘊(yùn)含的

4、復(fù)雜系統(tǒng)方法論思想和基本原理，提煉了納什競(jìng)爭(zhēng)沖突、優(yōu)化和均衡應(yīng)用特點(diǎn)。通過(guò)研究無(wú)線接入不同層面應(yīng)用現(xiàn)狀，創(chuàng)新性地指出納什競(jìng)爭(zhēng)在HsDPA無(wú)線接入技術(shù)應(yīng)用研究中建模、分析與定量求解的一些要點(diǎn)。該模型參數(shù)獨(dú)立控制調(diào)整，信令交互量少，對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)和上層控制機(jī)制依賴性弱，響應(yīng)反饋時(shí)間短，有利于整體平衡、優(yōu)化資源配置，提高無(wú)線資源利用效率。由此，闡明本論文研究的動(dòng)機(jī)、可行性和未來(lái)研究思路。 ◆在HSDPA在非合作納什（Nash）競(jìng)爭(zhēng)下的無(wú)線

5、資源接入和控制中的小區(qū)承載切換、公共信道利用、快速小區(qū)選擇（FCS）協(xié)調(diào)機(jī)制等創(chuàng)新性研究中取得了一定的成果。 在小區(qū)承載切換研究中，從系統(tǒng)整體角度研究和分析各沖突參與方的決策工具集。突破傳統(tǒng)僅關(guān)注用戶層面和分優(yōu)先級(jí)切換策略的局限。嘗試從系統(tǒng)整體角度，深入分析切換模型。創(chuàng)新提出以Stackelberg業(yè)務(wù)切換子博弈完美模式下的獨(dú)立參數(shù)調(diào)整，并經(jīng)二階段均衡納什閉環(huán)純策略博弈，達(dá)到小區(qū)切換子模式完美均衡解。 在公共信道利用研究

6、中，以均衡唯一的非對(duì)稱納什競(jìng)爭(zhēng)為基礎(chǔ)，通過(guò)保持綜合業(yè)務(wù)接入服務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)平衡，研究了目標(biāo)切換小區(qū)群集間、漫游用戶駐留原小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)間資源預(yù)留互動(dòng)中的分布式效用函數(shù)動(dòng)態(tài)收斂協(xié)商過(guò)程，并由此創(chuàng)新建立了立足于漫游用戶在小區(qū)選擇激活集最優(yōu)匹配算法的FCS協(xié)調(diào)機(jī)制?；谛^(qū)選擇激活集最優(yōu)匹配算法的FCS協(xié)調(diào)機(jī)制不僅綜合考慮了相鄰小區(qū)間切換資源、漫游用戶駐留和目標(biāo)切換小區(qū)間以及小區(qū)激活集合內(nèi)的效用動(dòng)態(tài)收斂協(xié)商過(guò)程，還理清了不同參與方對(duì)FCS協(xié)調(diào)機(jī)

7、制的影響評(píng)估，具有較強(qiáng)的實(shí)踐指導(dǎo)意義和理論上的探索突破。 在快速小區(qū)選擇（FCS）協(xié)調(diào)機(jī)制研究中，通過(guò)細(xì)分不同前提下，漫游移動(dòng)用戶群和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的公共信道利用，創(chuàng)新摸索出納什均衡下的公共信道共享策略，初步構(gòu)建以整體效用最大化為基礎(chǔ)的公共信道利用分析模型。該創(chuàng)新模型和傳統(tǒng)模式比較，首次引入了漫游移動(dòng)用戶群和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)之間在公共信道利用上的納什（Nash）協(xié)商競(jìng)爭(zhēng)，不僅提高了公共信道的利用效率，而且有效加強(qiáng)了對(duì)公共信道的監(jiān)控和調(diào)節(jié)反饋。

8、此外，該設(shè)計(jì)思路對(duì)新一代通信系統(tǒng)的信道設(shè)計(jì)也有借鑒作用。 ◆目前，無(wú)線多媒體寬帶用戶間沒(méi)有建立共享機(jī)制，數(shù)據(jù)相互孤立，日益成為寬帶多媒體業(yè)務(wù)發(fā)展瓶頸。鑒于無(wú)線資源的稀缺和多媒體多播或組播業(yè)務(wù)（MBMS）迅速發(fā)展的瓶頸矛盾，為最大限度利用無(wú)線資源，提升用戶感知，本文以此為突破口，創(chuàng)新從多媒體多播或組播業(yè)務(wù)（MBMS）的邏輯共享信道和服務(wù)質(zhì)量協(xié)商機(jī)制出發(fā)，研究并構(gòu)建沙普利核為基礎(chǔ)的納什（Nash—Harsanyi）模型，按剩余缺口或

9、者較小比（minimum ratio）遞推計(jì)算，以Raiffa裁決達(dá)成三種典型無(wú)線多媒體業(yè)務(wù)下的多用戶共享合作解，較大限度地利用無(wú)線資源，提升用戶感知。 本文針對(duì)多媒體業(yè)務(wù)合作共享不斷發(fā)展的現(xiàn)實(shí)趨勢(shì)和用戶群共享特征，在恒定和多階梯分級(jí)門限下，避免偏重個(gè)體的組播群組接入性能研究上做了一些創(chuàng)新性工作。通過(guò)本文的探索和研究，組播群組接入中的納什（Nash）合作競(jìng)爭(zhēng)，不僅可緩解信息非對(duì)稱以及寬帶組播業(yè)務(wù)的資源和信令消耗，使得基于納什（N

10、ash）合作競(jìng)爭(zhēng)接入的組播通信技術(shù)在應(yīng)用中顯示出一定靈活性，并且為組播群組競(jìng)爭(zhēng)接入算法新設(shè)計(jì)提供了初步的理論研究基礎(chǔ)。 ◆最后，從系統(tǒng)角度，以具體衡量的客戶化感知（Q＆E）體系為基礎(chǔ)，結(jié)合無(wú)線多媒體寬帶業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)承載和業(yè)務(wù)層應(yīng)用中的動(dòng)態(tài)碼率差異化適配分析，創(chuàng)新構(gòu)建以模糊層次法為基礎(chǔ)的無(wú)線多媒體寬帶業(yè)務(wù)差異化接入綜合評(píng)估模型，為未來(lái)無(wú)線寬帶業(yè)務(wù)接入的性能評(píng)估和持續(xù)提升進(jìn)程開(kāi)辟了新的途徑。 總之，本文雖然作了一些有益的創(chuàng)新探索