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【摘要】
隨著電腦在大學校園的不斷普及，網絡道路擁堵，網絡資源匱乏等現象等也漸漸的顯現了出來。無線網絡資源是有限的，受不同因素的影響，出現了資源分配不均的問題。把校園無線網絡中的資源利用情況與博弈論聯系起來，于是就產生了以演化博弈為基礎的網絡資源利用模型。本文將從通過博弈論把無線網絡中的資源分配轉化為信干噪比收益，通過具體的分析，為無線網絡中的資源利用提供博弈論策略，以便于創造良好的校園網絡環境。
【關鍵詞】
無線網絡；信干噪比；資源利用模型；博弈論
對有限的網絡資源進行合理分配是解決校園網絡道路擁堵、網絡資源分配不平衡的有效辦法。通過某一節點定量分配的方法不能有效處理網絡資源分配中存在的問題，通常要由其組成節點自身選擇資源利用方法，因而采用策略的好壞對資源利用率的高低有著重大的影響作用。鑒于用戶的出發點都是為了自身的利益，所以可以根據博弈論相關原理來建立無線網絡資源利用和分配模型，借助對節點收益的分析，把進行資源分配時需要考慮的問題都加到效用函數當中，從而尋找科學的資源分配方法。信干噪比是不是達到了滿足節點需求的標準，是無線網絡中資源利用的主要表現，本文以無線網絡中的節點作為博弈方，通過博弈論來分析網絡資源的利用。
1無線網絡中服務質量的保障和資源分配
傳輸速率、時延、消耗功率等是無線網絡中服務質量的主要評判標準。資源分配是每個網絡實體服務質量的保障[1]。由于傳統分配方法存在的問題和用戶的多元化需求，預想的合作資源分配方法也解決不了實際存在的問題。故本文希望通過博弈論建立不是合作的資源分配模型，對網絡資源分配提供有益指導。無線網絡中的主要資源就是信號傳輸功率，在同一區域內，功率和信干噪比是成正比的。平均功率越大，信干噪比也就隨著變大，相應的網絡信號的質量也會增強，然而在實際應用中功率過大也不是一件好事。因為電池的限制，無線網絡節點中的功率是一定的，不會無限小也不會無限大，并且干擾強度也會隨著功率的增大而增大。很多時候一些使用者會為了滿足自己享受高質量網絡資源的目的，而不斷提高傳輸信號的平均功率，常此以來會造成嚴重的資源浪費。建立資源利用分配模型，可以有效的解決這一問題，通過模型可以選取合適的功率，使資源的利用得到最好的效果。
2控制節點功率的有效途徑
無線網絡中控制節點功率的最基本有效的途徑就是以圓錐的功率控制為基礎的方法。由某一個節點向周邊地區傳播一條信息，收到該節點信息的其他節點會反饋給該節點一條新的信息，如果以信息的節點為中心的每個面積和體積都一樣大圓錐內都有一個節點，則它們的功率將是固定的，如果沒有的話就要加大功率，其他發射節點也實施與該信息的節點雷同的活動，直到符合目標要求為止。無線網絡中的一些大功率節點，為了滿足自身極高的傳輸功率，在發射過程中會對其他的節點產生不良的干擾[3]。對于這類現象，我們可以通過收費的方法來對那些大功率節點的發射功率進行管理，保證其他節點的正常工作。
3資源利用模型的博弈論分析
信干噪比是無線網絡中評價網絡質量的主要標準，在實際運算中，用戶的信干噪比等于片速率乘以用戶的信道增益和發射功率之積，在比上比特率乘以用戶的信道增益和發射功率之積的方差和背景噪聲的方差之和。無線網絡節點的收益由兩部分構成：①信干噪比的收益；②發射功率的支付，無線網絡節點的收益與這自身發射功率的支付成正比關系。想要信干噪比增大，就必須要提高傳輸信號的功率，這樣才能提高網絡資源的質量。同時，增大發射功率，要支付的網絡資源費也就越高。立足于現實情況，效用函數必須符合以下要求：①用戶的發射功率不變時，效用函數是用戶信干噪比的單調遞減函數；②用戶的信干噪比不變時，效用函數是用戶發射功率的單調減函數；③發射功率一定，效用函數和信干噪比成正比，此增彼增，但是增長的幅度會慢慢變小；④當使用者的信號發射功率接近零或無窮大時，效用函數的峰值都是是零，并且會建立新的效用函數。最后在通過最開始的功率值、陡峭系數、價格系數等推算出能夠滿足目標信干噪比的計劃功率值，并且能夠以最小的干擾支付獲取最大的數據傳輸功率。這就是基于博弈論得到的功率分配方式。這種方法對無線網絡資源分配模型有很大的借鑒額指導意義。
4結束語
本文通過博弈論把無線網絡中的資源分配轉化為信干噪比收益，通過具體的分析，為無線網絡中的資源利用提供博弈論策略，并對有些節點功率過大干擾其他節點的問題提出了依靠收費支付的具體解決措施和方案。而且通過闡述效用函數與用戶發射功率、用戶信干噪比之間聯系，清晰地明示了要想提高網絡收益必須具備的條件，減少了工作量，并對如何獲取更好的策略函數提出了對策建議，在很大程度上促進了無線網絡資源的平均分配，這可以改善校園無線網絡道路不暢、網絡資源使用受阻等問題，從而使廣大師生可以更好的享受校園無線網絡的服務，幫助他們更有效的學習和工作。
作者：周武陽 單位：湖南科技職業學院
參考文獻
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[2]董榮勝，孫棟棟，郭云川，劉建明.基于演化博弈論的功率控制和垂直切換研究[J].計算機研究與發展，2014，06：1185~1198.
[3]姜永，陳山枝，胡博.異構無線網絡中基于Stackelberg博弈的分布式定價和資源分配算法[J].通信學報，2013，01：61~68
