基于软图着色与非线性三次博弈的多播无线自组织网络调度与路由联合优化

本文提出用于联合路由、网络编码与调度问题的矩阵博弈论模型。首先，利用基于压缩拓扑矩阵的新方法对路由与网络编码建模，该方法考虑了网络固有的多播增益。调度通过一种称为网络图软着色的新方法优化。软图着色通过无线网络的图的不同组件（我们称之为图分形）间以适当使用率切换来设计。以图分形表示的网络组件是网络图划分的新范式，其支持使用矩阵博弈框架对网络优化问题建模。在所提的非线性三次博弈中，局中人的策略集为链路、路径与网络组件。该博弈模型的输出为第二与第三局中人在均衡处的混合策略向量。第二局中人的策略向量给出最优多径路由与网络编码解，而第三局中人的混合策略向量指示不同网络组件间的最优切换率或最优软调度方法的隶属概率。最优吞吐量为所提非线性三次博弈在均衡处的值。所提非线性三次博弈通过扩展虚构玩法求解。数值与仿真结果证明了相较使用硬图着色的传统方案，所提技术具有优越性能。