《無線網(wǎng)絡(luò)中的博弈論》的主要特點(diǎn):
。1)系統(tǒng)性。系統(tǒng)地介紹博弈論的基本概念、基本定理、基本定義、相關(guān)博弈性質(zhì)、常見博弈形式和博弈建模基本方法。
。2)針對性。無論是從博弈的概念闡述還是其應(yīng)用都基于無線網(wǎng)絡(luò)的需求,而不像一般的博弈論書籍主要針對經(jīng)濟(jì)學(xué)的應(yīng)用,書中所舉的例子基本上是針對無線網(wǎng)絡(luò)中的具體問題進(jìn)行博弈建模的。
。3)新穎性。匯集了新的研究成果,將近年來涌現(xiàn)的大量研究成果進(jìn)行歸納和總結(jié),整理出博弈論典型應(yīng)用模式,而這些應(yīng)用又具有方法論的意義。
(4)理論性。涉及無線網(wǎng)絡(luò)及其發(fā)展的總體趨勢、基本理念以及一些技術(shù)問題的深層思考,如智能通信的問題、通信中的合作問題等。
。5)創(chuàng)新性。書中包含了作者多年的研究心得和學(xué)術(shù)成果,如認(rèn)知無線電的頻譜分配、功率控制,以及無線adhoc網(wǎng)絡(luò)的信道分配等。書中引入的算法都經(jīng)過理論證明或仿真驗(yàn)證,證明其是有效的、正確的。
博弈的形式和方法在人類活動(dòng)中早已存在,但博弈論作為系統(tǒng)理論的呈現(xiàn)較晚,19世紀(jì)學(xué)術(shù)界開始研究經(jīng)濟(jì)學(xué)中的博弈行為,最著名的有關(guān)于產(chǎn)量決策的古諾(Goumot)博弈和關(guān)于價(jià)格決策的貝特蘭德(Bertrand)博弈,F(xiàn)代博弈論起源于20世紀(jì)初,標(biāo)志性成果是馮·諾伊曼(vonNeumann)和摩根斯坦恩(Morgenstern)合著的《博弈論與經(jīng)濟(jì)行為》一書。50年代,納什(Nash)研究了非合作博弈形式,并提出了納什均衡的概念,為非合作博弈的一般理論奠定了基礎(chǔ)。60年代現(xiàn)代博弈論成熟,不完全信息的擴(kuò)展使得博弈理論變得更具有廣泛的適應(yīng)性,基本概念也得到系統(tǒng)闡述與澄清,博弈論成了完整而系統(tǒng)的理論。70年代以后,博弈論得到進(jìn)一步發(fā)展和豐富,除在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域獲得巨大成功的應(yīng)用之外,對相關(guān)的學(xué)科也產(chǎn)生了強(qiáng)有力的影響;同時(shí),計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展使得復(fù)雜博弈模型求解變得可能,人們開始使用博弈論的思想與方法分析和解決工程領(lǐng)域問題。
在需求牽引和技術(shù)推動(dòng)下,許多新的通信技術(shù)與新型無線網(wǎng)絡(luò)得到迅猛發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)各異、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能多樣,使得使用傳統(tǒng)的分析方法和理論工具分析無線網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)問題變得越來越吃力,因此需要有新的理論、方法和工具分析無線通信領(lǐng)域的相關(guān)問題。博弈理論正成為許多新理論、新方法中的最有代表性和最有發(fā)展前景的一種理論方法。近年來的研究表明,無線網(wǎng)絡(luò)的幾乎所有問題,都可利用博弈論的方法進(jìn)行建模和分析,最典型的如功率控制、干擾避免、接人控制、頻譜共享、路由、擁塞控制、資源分配、網(wǎng)絡(luò)攻防及信息安全問題、跨層設(shè)計(jì)和優(yōu)化、信任管理等。本書在閱讀大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合作者的探索實(shí)踐,從工程應(yīng)用角度對博弈論的基本概念、基本形式、基本定義、基本定理、基本博弈模型及相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行了全面的梳理和介紹。結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)中的博弈應(yīng)用,對博弈的主要模型和建模方法進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納。對于博弈論在無線網(wǎng)絡(luò)中的典型應(yīng)用,如功率控制、資源分配、干擾避免、主動(dòng)防御、跨層優(yōu)化等問題的博弈建模、算法實(shí)現(xiàn)及性能評價(jià)進(jìn)行了全面分析和討論。對博弈論在無線網(wǎng)絡(luò)中其他前瞻性問題進(jìn)行了初步闡述。
本書的主要特點(diǎn):
。1)系統(tǒng)性。系統(tǒng)地介紹博弈論的基本概念、基本定理、基本定義、相關(guān)博弈性質(zhì)、常見博弈形式和博弈建;痉椒。
。2)針對性。無論是從博弈的概念闡述還是其應(yīng)用都基于無線網(wǎng)絡(luò)的需求,而不像一般的博弈論書籍主要針對經(jīng)濟(jì)學(xué)的應(yīng)用,書中所舉的例子基本上是針對無線網(wǎng)絡(luò)中的具體問題進(jìn)行博弈建模的。
。3)新穎性。匯集了新的研究成果,將近年來涌現(xiàn)的大量研究成果進(jìn)行歸納和總結(jié),整理出博弈論典型應(yīng)用模式,而這些應(yīng)用又具有方法論的意義。
。4)理論性。涉及無線網(wǎng)絡(luò)及其發(fā)展的總體趨勢、基本理念以及一些技術(shù)問題的深層思考,如智能通信的問題、通信中的合作問題等。
。5)創(chuàng)新性。書中包含了作者多年的研究心得和學(xué)術(shù)成果,如認(rèn)知無線電的頻譜分配、功率控制,以及無線adhoc網(wǎng)絡(luò)的信道分配等。書中引入的算法都經(jīng)過理論證明或仿真驗(yàn)證,證明其是有效的、正確的。
第1章 博弈論基礎(chǔ)
1.1 博弈論的發(fā)展概況
1.2 博弈論的基本概念和術(shù)語
1.2.1 博弈及博弈論的定義
1.2.2 博弈的組成要素
1.2.3 策略式博弈和擴(kuò)展式博弈
1.2.4 博弈的分類
1.3 納什均衡
1.3.1 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論
1.3.2 納什均衡定義
參考文獻(xiàn)
第2章 博弈模型
2.1 古諾博弈和貝特蘭德博弈
2.1.1 古諾博弈
2.1.2 貝特蘭德博弈
2.2 重復(fù)博弈
2.2.1 重復(fù)博弈的基本概念
2.2.2 穩(wěn)定狀態(tài)
2.2.3 大眾定理
2.3 馬爾可夫博弈
2.3.1 馬爾可夫鏈
2.3.2 各態(tài)歷經(jīng)馬爾可夫鏈
2.3.3 吸收馬爾可夫鏈
2.4 位勢博弈
2.4.1 位勢博弈的定義
2.4.2 位勢博弈的識別技術(shù)
2.4.3 通用精確位勢博弈的形式
2.4.4 位勢博弈的特殊性質(zhì)
2.4.5 位勢博弈的穩(wěn)定狀態(tài)
2.5 超模博弈
2.6 演化博弈
參考文獻(xiàn)
第3章 無線網(wǎng)絡(luò)中博弈論應(yīng)用議題
3.1 adhoc網(wǎng)絡(luò)博弈建模
3.1.1 adhoc網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用博弈論的好處及挑戰(zhàn)
3.1.2 adhoc網(wǎng)絡(luò)中不同層的博弈論應(yīng)用
3.1.3 激勵(lì)機(jī)制
3.2 無線傳感網(wǎng)絡(luò)中主動(dòng)防御機(jī)制博弈分析
3.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中攻防的博弈模型
3.2.2 基于演化博弈的主動(dòng)防御
3.3 基于博弈論的跨層優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.3.1 跨TCP和MAC層優(yōu)化的博弈建模
3.3.2 跨TCP層和物理層優(yōu)化的博弈建模
3.3.3 跨應(yīng)用層和MAC層優(yōu)化的博弈建模
3.3.4 跨MAC層和物理層優(yōu)化的博弈建模
3.3.5 跨網(wǎng)絡(luò)層和MAC層優(yōu)化的博弈建模
3.3.6 跨TCP層和網(wǎng)絡(luò)層優(yōu)化的博弈建模
3.3.7 跨網(wǎng)絡(luò)層和物理層優(yōu)化的博弈建模
3.4 無線網(wǎng)絡(luò)中博弈論其他應(yīng)用議題
3.4.1 分布式?jīng)Q策的信息作用
3.4.2 認(rèn)知無線電及學(xué)習(xí)
3.4.3 突現(xiàn)行為
3.4.4 機(jī)制設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)
第4章 無線網(wǎng)絡(luò)中基于博弈論的功率控制
4.1 蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的功率控制
4.1.1 效用函數(shù)的選擇
4.1.2 基于效用函數(shù)的功率控制
4.1.3 納什均衡的存在性及非合作均衡性質(zhì)
4.1.4 執(zhí)法博弈
4.1.5 重復(fù)博弈
4.1.6 不同功率控制方案的比較
4.2 無線adhoc網(wǎng)絡(luò)中的功率控制
4.2.1 系統(tǒng)模型
4.2.2 最大化吞吐量的非合作控制博弈
4.3 認(rèn)知無線電中的功率控制
4.3.1 認(rèn)知無線電各要素與博弈論各部分之間的映射
4.3.2 基于博弈論的認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)功率控制算法
4.4 基于代價(jià)函數(shù)的功率控制
4.4.1 代價(jià)函數(shù)的建立
4.4.2 基于代價(jià)的聯(lián)合功率控制算法
參考文獻(xiàn)
第5章 基于博弈論的無線網(wǎng)絡(luò)資源分配
5.1 認(rèn)知無線電中頻譜分配博弈
5.1.1 博弈的基本問題
5.1.2 頻譜共享的博弈算法
5.1.3 基于定價(jià)拍賣的頻譜共享模型
5.2 基于代價(jià)的adhoc網(wǎng)絡(luò)帶寬分配方法
5.2.1 定價(jià)模型
5.2.2 最優(yōu)解
5.2.3 迭代算法
5.2.4 有線Point-to-Point網(wǎng)絡(luò)中基于定價(jià)帶寬分配的例子
5.2.5 收斂分析
5.2.6 數(shù)值結(jié)果
5.3 基于博弈論的多無線電多信道無線網(wǎng)絡(luò)中的信道分配
5.3.1 單沖突域非合作的信道分配
5.3.2 多沖突域多無線電多信道無線網(wǎng)絡(luò)中的信道分配
參考文獻(xiàn)
第6章 基于博弈論的干擾避免
6.1 無線系統(tǒng)中的干擾避免
6.1.1 基本模型
6.1.2 多用戶的干擾避免
6.1.3 貪婪干擾避免算法的不動(dòng)點(diǎn)性質(zhì)
6.2 基于博弈論的干擾避免算法
6.2.1 干擾避免的模型
6.2.2 收斂性
6.3 非中心網(wǎng)絡(luò)中基于博弈論的干擾避免
6.3.1 系統(tǒng)模型
6.3.2 位勢博弈公式
6.3.3 精確位勢博弈舉例
6.3.4 收斂性質(zhì)
參考文獻(xiàn)