基于重復(fù)博弈的跨洋航空網(wǎng)頻譜分配算法研究.pdf

1、近年來，我國民用航空業(yè)飛速發(fā)展，航空通信業(yè)務(wù)量劇增，ATM系統(tǒng)通信容量已經(jīng)趨于飽和。另外，隨著國外航空寬帶移動通信的開放，我國航空移動通信的解禁也指日可待，屆時航空通信頻譜資源將更加緊張，傳統(tǒng)頻譜分配利用率低的弊端將日益顯現(xiàn)，因此研究適用于航空通信網(wǎng)絡(luò)的頻譜共享方法已經(jīng)刻不容緩。
　　 未來的航空移動寬帶通信網(wǎng)絡(luò)是一個空天地一體化系統(tǒng)，飛機不僅可以與地基基站和中繼衛(wèi)星直接通信的基礎(chǔ)上，也可通過由飛機自組織建立的航空自組網(wǎng)與地基基

2、站通信，實現(xiàn)低成本的快速寬帶數(shù)據(jù)傳輸。航空自組網(wǎng)中包含有多架飛機組成主干網(wǎng)和游離的飛機節(jié)點。主干網(wǎng)的鏈路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，擁有頻譜使用權(quán)，而游離的飛機節(jié)點則需要通過與主干網(wǎng)鏈接才能完成通信需求，本文著重討論了這種背景下的頻譜接入問題。
　　 基于認(rèn)知無線電的頻譜分配是當(dāng)前頻譜共享理論的研究熱點。本文針對航空自組網(wǎng)的特點，通過將博弈論和認(rèn)知無線電有機結(jié)合，提出了一種基于重復(fù)博弈的頻譜共享策略。在基于重復(fù)博弈模型下的頻譜共享算法中，針對航空

3、自組網(wǎng)的頻譜分配問題，首先，本文用單次博弈對單個時隙中的頻譜競爭問題進(jìn)行建模，分析了單次博弈下的納什均衡策略；其次，用重復(fù)博弈對用戶在多個時隙下的頻譜競爭行為建模，提出了基于最大吞吐量準(zhǔn)則和比例公平準(zhǔn)則的頻譜分配策略；同時，本文給出了基于不同懲罰策略的防欺騙手段，通過這些防欺騙的措施使得參與用戶約束自己的行為以合作方式共享頻譜、實現(xiàn)頻譜分配，保證合作競爭的誠實性。最后，從仿真結(jié)果可以看出防欺騙方式能很好的約束博弈雙方保持合作，本文提出的