[发明专利]一种无线网络中的智慧速率分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线网络通信领域，具体地说是涉及一种新的速率分配策略。该速率分配策略使所有节点能准确预测它们下一步的最佳传输速率，使到达的数据包的累积量对网络性能是最优的，同时满足传输速率要求和速率分配的公平性。

背景技术

在无线网络中，传输速率不仅影响链路信号质量，也影响了网络的性能。如果所有节点均以较高速率传输数据包，这可能会导致网络拥塞。对网络性能而言，这不是一个很好的策略。相反，如果选择一个较低的传输速率，虽然能避免拥塞，但可能会造成网络资源的浪费（例如，有限的带宽），甚至可能无法满足传输速率要求。此外，由于节点自私性，一般会选择较高的速率来传输数据包使得个体利益最大化，这样就可能会造成竞争局面。

发明内容

为了解决这些问题，我们利用博弈论提出了一个智慧速率分配策略。智慧速率分配是一个过程，在这个过程中所有节点可以准确地预测它们下一步的最佳传输速率，使到达的数据包的累积量对网络性能是最优的，同时，满足传输速率要求和速率分配的公平性。

博弈论是一个用于分析存在利益冲突的优化问题的工具。博弈论也可以应用于预测(K.C.Green,Forecasting decisions in conflict situations:A comparison of game theory,role-playing,and unaided judgement,International Journal of Forecasting,18(2002)321-344.)（C.F.Camerer,Behavioral Game theory:plausible formal models that predict accurately,Behavioral and Brain Sciences,26(2003)157-158.）（K.Dixit,S.Skeath,Games of strategy(2nd ed.),New York Norton,2004.)。作为博弈论一种，微分博弈可以反映速率分配的动态性质。因此，应用微分博弈理论设计智慧传输速率分配策略是合理的。

本发明提出一种无线网络中的智慧速率分配方法，该方法包括以下步骤：（1）.智慧速率分配的定义；（2）.智慧速率分配模型的建立；（3）.智慧速率均衡解的计算；（4）.智慧速率分配策略的生成。

其中，步骤1中，智慧速率分配策略定义为W，节点根据先验知识K准确预测未来最佳的传输速率。步骤2中，令节点i∈{1,2,…,N}在时刻t，其中，t∈[t₀,T]传输速率为v_i(t)，确保传输速率v_i(t)不低于某阈值要求v_i,min，即满足如下所示的传输速率要求：v_i(t)≥v_i,min，每个节点需要支付消耗资源费用为C_i(v_i(t))，每个节点的单位花费为p(t)，其中分别表示为：

p(t)=p‾+θΣN[vj(t)-vj,min],(θ>0)]]>