基于博弈論和免疫克隆算法的認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化分配.pdf

1、在無(wú)線電領(lǐng)域中，認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的應(yīng)用極大地減少了傳統(tǒng)靜態(tài)頻譜分配的資源浪費(fèi)，提高了頻譜利用率，改善了整個(gè)通信系統(tǒng)的性能，在此基礎(chǔ)上采用合理的策略優(yōu)化信道通信性能是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的課題。認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的資源主要包括頻譜帶寬、發(fā)射功率、調(diào)制方式、頻譜感知方法及感知時(shí)間等，這些資源的合理分配影響著整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信道容量及系統(tǒng)QoS（Quality ofService，服務(wù)質(zhì)量），因此這些資源的優(yōu)化分配成為提高通信性能的關(guān)鍵技術(shù)。認(rèn)知OFDM網(wǎng)

2、絡(luò)系統(tǒng)是將OFDM（Orthogonal frequency-division multiplexing）技術(shù)應(yīng)用于認(rèn)知無(wú)線電中，這種多載波調(diào)制技術(shù)降低了各信道之間的相互干擾，提高了信號(hào)傳輸質(zhì)量，其中的資源主要包括子載波和發(fā)射功率等，如何最優(yōu)化地分配這些資源成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)?；诖?，本文主要研究在認(rèn)知無(wú)線電的頻譜共享接入模式下提高頻譜利用率，以及對(duì)認(rèn)知OFDM網(wǎng)絡(luò)中的子載波和功率進(jìn)行優(yōu)化分配提高系統(tǒng)信號(hào)傳輸質(zhì)量和通信性能。
　

3、　本文的主要工作如下：
　　1.基于認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中合作用戶的頻譜共享模式，提出一種基于博弈論模型的免疫克隆優(yōu)化算法。首先，選擇潛博弈對(duì)頻譜建立優(yōu)化分配的模型，根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的TCP/IP協(xié)議中的三次握手機(jī)制，對(duì)頻譜進(jìn)行初步分配，經(jīng)過(guò)有限次的博弈得到納什均衡點(diǎn)。然后，使用免疫克隆算法優(yōu)化該納什均衡點(diǎn)，通過(guò)克隆、變異、選擇等操作，尋找最優(yōu)解。最終，本文算法提高了用戶的SIR（Signal to Interference Ratio，

4、信干比）及系統(tǒng)信道容量，得到了較好的信道分配性能。
　　2.基于博弈論思想，利用完全信息動(dòng)態(tài)博弈對(duì)認(rèn)知OFDM中的子載波和功率分配問(wèn)題進(jìn)行建模，將每個(gè)子載波看作博弈的參與者，將所有用戶看作每個(gè)博弈者的選擇策略，考慮系統(tǒng)的總信道容量、功率約束及比例公平約束等條件，合理設(shè)置效益函數(shù)，最終通過(guò)有限次的博弈尋找最優(yōu)解，增大了系統(tǒng)吞吐量。
　　3.研究認(rèn)知OFDM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的下行鏈路子載波和功率的優(yōu)化分配，提出一種基于免疫克隆選擇算法的