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CDMA中基于远近公平的博弈功率控制算法的研究

作　者: 张鹏翔
导　师: 李晓辉
学　校: 安徽大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 功率控制代价函数路径增益发射功率远近公平
分类号: TN929.533
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 65次
引　用: 1次
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内容摘要

在CDMA (CDMA:Code Division Multiple Access)系统中,由于各用户之间是根据扩频码的之间互相关特性来区分的,但由于扩频码序列很难实现完全正交,即用户间的互相关性不为零,这样用户间就存在着多址干扰；另一方面,由于CDMA系统是容量干扰受限的系统,即干扰程度直接影响到系统软容量和系统内用户服务质量的高低。功率控制是CDMA系统中克服远近效应和多址干扰的关键技术,所以在CDMA系统中功率控制技术则显得非常重要。本文主要研究基于博弈论的功率控制。首先介绍了博弈论的基础知识,以及CDMA系统中传统功率控制方法。接着介绍了CDMA系统中两种基于博弈的功率控制算法：非合作博弈功率控制算法和基于价格函数的博弈功率控制算法,证明了这两种算法纳什均衡的存在性以及纳什均衡的唯一性。研究发现在纳什均衡下非合作博弈功率控制算法用户的效用并不是帕累托有效的；虽然基于价格函数的博弈功率控制算法对非合作博弈功率控制算法的帕累托有效性进行了一定的改进,然而仅仅考虑发射功率对用户的影响,容易造成系统对资源分配不公。为了使得系统能够更加公平地分配系统资源,解决用户的远近公平问题,本文将联合用户的发射功率和路径增益来定义代价函数,并证明新的代价函数的纳什均衡的存在和唯一。仿真结果表明,单小区内新的代价函数较好地解决了用户的远近公平问题,并且能够减小用户的发射功率。推广到多小区中,新的代价函数同样显示了优越的性能。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
第一章绪论  8-13
  1.1 研究的背景和意义  8-10
  1.2 国内外研究现状  10-11
  1.3 论文的内容和结构安排  11-13
第二章博弈论基础及CDMA中功率控制  13-25
  2.1 博弈论的基础  13-16
    2.1.1 博弈论的定义  13
    2.1.2 博弈的基本要素  13-14
    2.1.3 博弈的分类  14-16
  2.2 CDMA中传统的功控  16-24
    2.2.1 扩频通信系统  16-17
    2.2.2 功率控制的目的  17-19
    2.2.3 功率控制的准则  19
    2.2.4 CDMA系统中的功率控制  19-24
  2.3 本章小结  24-25
第三章 CDMA系统中基于博弈的功率控制  25-45
  3.1 效用函数  25-27
  3.2 CDMA数据通信系统的效用函数  27-31
    3.2.1 效用函数的性质  27-28
    3.2.2 效用函数的常用表达式  28-31
  3.3 非合作博弈的功率控制(NPG)  31-39
    3.3.1 非合作功率控制博弈的定义  31-33
    3.3.2 NPG博弈的纳什均衡  33-39
    3.3.3 非合作博弈功率控制NPG算法  39
  3.4 基于价格函数的博弈功率控制  39-44
    3.4.1 非合作博弈功率控制和价格函数  39-42
    3.4.2 超模态博弈和NPGP的纳什均衡  42-43
    3.4.3 NPGP功率控制算法  43-44
  3.5 本章小结  44-45
第四章 CDMA中基于远近公平的博弈功率控制  45-54
  4.1 系统模型  46
  4.2 基于远近公平的博弈功率控制算法  46-49
    4.2.1 代价函数的设计  46-47
    4.2.2 纳什均衡的存在性与唯一性  47-49
    4.2.3 功率更新算法  49
  4.3 仿真结果  49-53
  4.4 本章小结  53-54
第五章 CDMA中多小区基于远近公平的博弈功率控制  54-60
  5.1 多小区的模型  54-55
  5.2 多小区中的非合作博弈功率控制  55-59
    5.2.1 代价函数  55-56
    5.2.2 数值仿真  56-59
  5.3 总结  59-60
第六章结束语  60-62
  6.1 总结  60
  6.2 展望  60-62
参考文献  62-66
攻读硕士学位期间发表的论文  66-67
致谢  67-68

CDMA中基于远近公平的博弈功率控制算法的研究

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