基于博弈論的認知無線電網(wǎng)絡頻譜接入算法研究.pdf

1、認知無線電（Cognitive Radio，CR）由于其對空閑頻譜資源有“二次利用”的特性，能夠幫助次用戶在不干擾主用戶通信質量的前提下動態(tài)地使用某一段或者多段空閑頻譜資源，實現(xiàn)了次用戶與主用戶之間對未占用的頻譜空洞的共享，解決了對不可再生頻譜資源再利用的問題以及頻譜利用率低下的問題。因此，CR技術被稱為是新一代無線通信發(fā)展最重要的技術之一。
　　認知無線電中的頻譜接入技術作為CR中的核心技術，為次用戶合理高效地在多變環(huán)境中使用空

2、閑頻譜資源，并伺機地使用在某段時間上、空間上和頻率上出現(xiàn)的空閑頻譜資源進行數(shù)據(jù)信息傳輸提供了可行方案。而CR系統(tǒng)中次用戶之間相互競爭并伺機地接入到主用戶系統(tǒng)的某段空閑頻譜的選擇過程可以看成一個頻譜租借市場。在這個過程中，就存在次用戶之間對租借空閑頻譜的博弈過程、主用戶之間對出租空閑頻譜的博弈過程以及主次用戶聯(lián)合的博弈過程。因此，可以用微觀經(jīng)濟學理論中的博弈論方法為租借空閑頻譜的博弈過程找到納什均衡點，也即是頻譜接入的最優(yōu)策略點。

3、　　本文詳細闡述了頻譜接入技術具體研究的兩大領域，即MAC協(xié)議和頻譜分配技術。首先，對MAC協(xié)議做了詳細的分析，并根據(jù)頻譜接入方式的不同，將MAC協(xié)議進行具體的分類，并著重分析了每個MAC協(xié)議的利與弊；其次，詳細分析了頻譜分配技術，并對其進行了分類；最后，對按照不同性質分類的頻譜分配技術通過經(jīng)典數(shù)學模型或者微觀經(jīng)濟學理論模型等進行了分析研究，并給出了具體的解決方法主要包括以下四個點：基于圖論的圖著色模型，基于干擾溫度模型，基于拍賣競價模

4、型和基于博弈論模型。
　　此外，本文重點闡述了采用博弈論模型來研究CR中的頻譜接入問題、給出了基于博弈論模型的CR中頻譜接入的一般模型、構建了適合于CR中頻譜接入的系統(tǒng)模型，并設計了兩種基于雙寡頭博弈模型的CR頻譜接入算法，即古諾博弈模型和斯坦科爾伯格博弈模型。將頻譜接入這種抽象的問題更加形象、直觀的表示為次用戶為最大化自己的效益在租借頻譜時的博弈過程，及主用戶為了最大化自己的收益，合理地決定頻譜出售價格的行為。
　　最后，