跨洋航空网的信道分配算法研究

【类型】学位论文

【作者】张婷婷 

【关键词】 航空网络 信道分配 多单元双向拍卖 动态博弈 信心函数

【摘要】航空自组网的出现，不仅为飞机跨洋飞行提供了有效的通信保障，也可使飞机通过卫星或地面基站接入Internet，让乘客能够享受到网络资源。然而为了尽量节约成本，希望尽可能利用地面基站来完成这一通信，因此就有了本文的研究。航空自组网中的无法直接接入地面的飞机自组织形成的主干网在不影响其使用的前提下牺牲一定的QoS将部分频谱出租给急需使用的其他航空通信主链或是单个飞机，在增加收益的同时也提高了频谱的利用率。作为加入该主干网的次用户通过某种协议方式伺机动态接入主干网的主用户分配出的频段，来满足自身业务通信需求，同时整体提升有限频谱资源的利用效率。在航空自组网存在多个主用户和多个次用户的频谱分配场景中，为了能满足一次性匹配多个主、次用户的多个信道需求的要求，本论文提出了一种改进的基于多单元双向拍卖的分配机制。该机制将现有的VCG双向拍卖和传统的多单元双向拍卖进行结合和改进，并且从激励相容、预算平衡、个人理性和机制效率等方面证明了该双向拍卖机制的性质。另外通过仿真，验证了该双向拍卖机制具有较高的效率，并且能很好的适用于航空自组网的信道分配模型当中。另外，由于自私用户间的共谋问题以及飞机的移动性和信道的动态性，我们通过设置主、次用户的保留价格，并且将信心函数和双向拍卖的概念引入到频谱分配中，最终提出了基于连续双向拍卖的动态信道分配模型。在这个模型中，主、次用户都依据以往的历史交易信息建立自己的信心函数，结合自身的成本和预期收益，在最大化自己收益的前提下提出当前报价并得到自己的最优保留价格。最后通过仿真，比较了竞争均衡和引入了信心函数的动态信道分配模型的系统收益，结果表明本文的算法即使在存在用户共谋的情况下也具有较高的效率，并且随着用户数的增加，系统收益不断接近竞争均衡。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】重庆大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】曾孝平

【读秀链接】读秀链接