Théorie des jeux dans les réseaux de communication
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La théorie des jeux a été utilisée comme outil pour modéliser et étudier les interactions entre les radios intelligentes envisagées pour fonctionner dans les futurs systèmes de communication. Ces terminaux auront la capacité de s'adapter au contexte dans lequel ils opèrent, grâce éventuellement à un contrôle de la puissance et du débit ainsi qu'à la sélection des canaux. Les agents logiciels intégrés dans ces terminaux seront potentiellement égoïstes, ce qui signifie qu'ils essaieront uniquement de maximiser le débit/la connectivité du terminal pour lequel ils fonctionnent, plutôt que de maximiser le bien-être (capacité totale) du système dans lequel ils opèrent. Ainsi, les interactions potentielles entre eux peuvent être modélisées à travers des jeux non coopératifs. Les chercheurs dans ce domaine s'efforcent souvent de déterminer les points de fonctionnement stables des systèmes composés de terminaux aussi égoïstes, et tentent de proposer un ensemble minimum de règles (étiquette) afin de garantir que la perte d'optimalité par rapport à un cadre coopératif , contrôlé de manière centralisée soit maintenue au minimum[1].
Théorie des jeux non coopératifs dans la recherche sur les réseaux sans fil
[modifier | modifier le code]La théorie des jeux, ou l'étude de la prise de décision stratégique, est largement utilisée dans la recherche sur les réseaux sans fil pour développer la compréhension des points de fonctionnement stables pour les réseaux constitués de nœuds autonomes/égoïstes. Les nœuds sont considérés comme les joueurs. Les fonctions utilitaires sont souvent choisies pour correspondre au taux de connexion atteint ou à des mesures techniques similaires.
Jeux à accès moyen pour 802.11 WLAN
[modifier | modifier le code]Diverses études ont analysé les problèmes de gestion des ressources radio dans les réseaux WLAN 802.11. Dans de telles études sur l'accès direct, les chercheurs ont considéré des nœuds égoïstes, qui tentent de maximiser leur propre utilité (débit) uniquement et contrôlent leurs probabilités d'accès aux canaux pour maximiser leurs utilités[2].
Jeux de contrôle de puissance dans les systèmes CDMA
[modifier | modifier le code]Le contrôle de puissance ("Power Control Games") fait référence au processus par lequel les mobiles dans les paramètres cellulaires CDMA (Code Division Multiple Access) ajustent leur puissance de transmission afin de ne pas créer d'interférences inutiles avec d'autres mobiles, en essayant néanmoins d'atteindre la qualité de service requise. Le contrôle de la puissance peut être de nature centralisée dans laquelle la station de base dicte et attribue les niveaux de puissance d'émission aux mobiles en fonction de la qualité de leur liaison, ou ils peuvent être distribués, dans ce cas les mobiles mettent à jour leur puissance de manière autonome, indépendamment de la station de base, en fonction de la qualité de service perçue. Dans de tels contextes distribués, les mobiles peuvent être considérés comme des agents (acteurs) égoïstes qui tentent de maximiser leur utilité (souvent modélisée par les débits associés). La théorie des jeux est considérée comme un outil puissant pour étudier de tels scénarios[3].
Théorie des jeux coopératifs (coalitions) dans la recherche sur les réseaux sans fil
[modifier | modifier le code]Théorie des jeux coopérative dans les réseaux sans fil
[modifier | modifier le code]La théorie des jeux coopérative est une branche de la théorie des jeux qui traite du comportement coopératif. Dans un jeu de coalition, l'idée clé est d'étudier la formation de groupes coopératifs, c'est-à-dire de coalitions entre plusieurs acteurs. En coopérant, les joueurs peuvent renforcer leur position dans un jeu donné ainsi qu'améliorer leurs utilités. Dans ce contexte, la théorie des jeux coopérative s’avère être un outil puissant pour modéliser le comportement coopératif dans de nombreuses applications de réseaux sans fil telles que les réseaux radio cognitifs, les systèmes sans fil, la sécurité de la couche physique, le MIMO virtuel, entre autres[4],[5],[6].
Voir également
[modifier | modifier le code]Notes et références
[modifier | modifier le code]- M. Felegyhazi and J.P. Hubaux, "Game Theory in Wireless Networks: A Tutorial"
- Dusit Niyato and Ekram Hossain, "Radio resource management games in wireless networks: an approach to bandwidth allocation and admission control for polling service in IEEE 802.16", IEEE Wireless Communications, Vol. 14, Feb 2007
- H. Tembine, E. Altman, R. El Azouzi, Y. Hayel: Evolutionary Games in Wireless Networks. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part B 40(3): 634-646 (2010).
- Walid Saad, Zhu Han, Merouane Debbah, Are Hjorungnes, and Tamer Basar, "Coalitional Game Theory for Communication Networks: A Tutorial," IEEE Signal Processing Magazine, Special Issue on Game Theory, vol. 26, no. 5, pp. 77-97, September 2009
- M. Felegyhazi, M. Cagalj et J.-P. Hubaux, « Efficient MAC in cognitive radio systems: A game-theoretic approach », IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 8, no 4, , p. 1984–1995 (DOI 10.1109/TWC.2009.080284, S2CID 4614935, lire en ligne)
- Zhefu Shi, Cory Beard et Ken Mitchell, « Competition, cooperation, and optimization in Multi-Hop CSMA networks »,
