Теория игр использовалась в качестве инструмента для моделирования и изучения взаимодействия между когнитивными радиостанциями.предполагается использовать в будущих системах связи. Такие терминалы будут иметь возможность адаптироваться к контексту, в котором они работают, возможно, посредством управления мощностью и скоростью, а также путем выбора канала. Программные агенты, встроенные в эти терминалы, потенциально будут эгоистичными, то есть они будут пытаться только максимизировать пропускную способность / возможности подключения терминала, для которого они работают, в отличие от максимизации благосостояния (общей пропускной способности) системы, в которой они работают. Таким образом, потенциал взаимодействие между ними можно смоделировать с помощью некооперативных игр. Исследователи в этой области часто стремятся определить стабильные рабочие точки систем, состоящих из таких эгоистичных терминалов, и пытаются придумать минимальный набор правил (этикет), чтобы убедиться, что потеря оптимальности по сравнению с кооперативом - централизованно контролируемая настройка - сведена к минимуму.[1]
Применение теории некооперативных игр в исследовании беспроводных сетей
Теория игр - это исследование принятия стратегических решений. Более формально это «изучение математических моделей конфликта и сотрудничества между разумными и рациональными лицами, принимающими решения». [1] Альтернативный термин, предложенный «как более описательное название дисциплины», - это теория интерактивных решений. [2] Теория игр в основном используется в экономике, политологии и психологии, а также в логике и биологии. Сначала испытуемый обратился к играм с нулевой суммой, так что выигрыши одного человека в точности равны чистым убыткам другого участника (ов). Однако сегодня теория игр применима к широкому кругу классовых отношений и превратилась в общий термин для логической стороны науки, включающий как людей, так и нечеловеческих существ, например компьютеры. Классическое использование включает чувство баланса в многочисленных играх, где каждый нашел или разработал тактику, которая не может успешно улучшить его результаты, учитывая другой подход. Теория игр широко использовалась в исследованиях беспроводных сетей для развития понимания стабильных рабочих точек для сетей, состоящих из автономных / эгоистичных узлов. Узлы считаются игроками. Полезные функции часто выбираются в соответствии с достигнутой скоростью подключения или аналогичными техническими показателями. Исследования, проведенные в этом контексте, можно сгруппировать следующим образом: [2]
Игры со средним доступом для 802.11 WLAN
В различных исследованиях анализировались проблемы управления радиоресурсами в сетях 802.11 WLAN. В таких исследованиях произвольного доступа исследователи рассматривали эгоистичные узлы, которые пытаются максимизировать только свою собственную полезность (пропускную способность) и контролируют вероятность доступа к своим каналам, чтобы максимизировать свои полезности.
Игры с контролем мощности в системах CDMA
Управление мощностью относится к процессу, посредством которого мобильные устройства в настройках сотовой связи CDMA регулируют свои мощности передачи, чтобы они не создавали ненужных помех другим мобильным устройствам, тем не менее, пытаясь достичь требуемого качества обслуживания . Управление мощностью может быть централизованным по своей природе, когда базовая станция диктует и назначает уровни мощности передатчика мобильным устройствам на основе их качества связи, или они могут быть распределенными, при которых мобильные устройства обновляют свои мощности автономно, независимо от базовой станции, на основе воспринимаемого обслуживания. качество. В таких распределенных условиях мобильные телефоны могут рассматриваться как эгоистичные агенты (игроки), которые пытаются максимизировать свои полезности (часто моделируемые как соответствующие пропускные способности). Теория игр считается мощным инструментом для изучения таких сценариев. [3]
Применение теории кооперативных игр (коалиций) в исследовании беспроводных сетей
Коалиционная теория игр в беспроводных сетях
Коалиционная теория игр - это раздел теории игр, посвященный кооперативному поведению. В коалиционной игре ключевая идея состоит в изучении формирования кооперативных групп, т. Е. Коалиций между несколькими игроками. Сотрудничая, игроки могут укрепить свои позиции в данной игре, а также улучшить свои возможности. В этом контексте коалиционная теория игр оказывается мощным инструментом для моделирования кооперативного поведения во многих приложениях беспроводной сети, таких как когнитивные радиосети, беспроводные системы, безопасность физического уровня, виртуальный MIMO и другие. [4] [5] [6]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ a b M. Felegyhazi и JP Hubaux, "Теория игр в беспроводных сетях: учебное пособие"
- ^ a b Дусит Ниято и Экрам Хоссейн , «Игры с управлением радиоресурсами в беспроводных сетях: подход к распределению полосы пропускания и управлению доступом для службы опроса в IEEE 802.16», IEEE Wireless Communications, Vol. 14 февраля 2007 г.
- ^ Х. Тембине, Э. Альтман, Р. Эль Азузи, Ю. Хайель: Эволюционные игры в беспроводных сетях. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part B 40 (3): 634-646 (2010).
- ^ Валид Саад, Чж Хан, Merouane Debbah, Аре Hjorungnes и Укротитель Basar, «коалиционная Теория игр для сетей связи: Учебное пособие,» IEEE Signal Processing Magazine, специальный выпуск по теории игр, т. 26, вып. 5, pp. 77-97, сентябрь 2009 г.
- ^ Felegyhazi, M .; Cagalj, M .; Hubaux, J.-P. (2005). «Эффективный MAC в системах когнитивного радио: теоретико-игровой подход» (PDF) . Транзакции IEEE по беспроводной связи . 8 (4): 1984–1995. DOI : 10.1109 / TWC.2009.080284 . S2CID 4614935 .
- ^ Ши, Чефу; Борода, Кори; Митчелл, Кен (2011). «Конкуренция, сотрудничество и оптимизация в многоскачковых сетях CSMA» .