認知無線網(wǎng)絡中的協(xié)作頻譜租賃技術研究.pdf

1、近年來，由于無線電業(yè)務在各領域的多樣化應用及其用戶數(shù)量的不斷擴張，以致現(xiàn)有的有限頻譜資源越來越無法滿足通信系統(tǒng)的要求。另外，由于靜態(tài)頻譜管理模式使授權用戶獨占授權服務，以致網(wǎng)絡中的帶寬分配不均勻，嚴重造成了頻譜資源的浪費。
　　針對上述現(xiàn)象，學者提出利用認知無線電技術，通過用戶間的動態(tài)頻譜共享來改善網(wǎng)絡帶寬資源的利用率。協(xié)作頻譜租賃技術為了實現(xiàn)動態(tài)頻譜共享，使授權用戶將一部分頻譜分配給認知用戶，同時要求認知用戶作為中繼幫助授權用戶

2、通信。
　　本文首先研究的是簡單的單主用戶與單認知用戶之間的協(xié)作頻譜租賃。該模型要求主用戶在認知網(wǎng)絡中選出一個最佳認知用戶作為認知中繼。為了避免選擇的認知中繼具有協(xié)作欺騙行為，提出一種基于信譽的協(xié)作頻譜租賃算法。該算法會在每輪博弈結束時根據(jù)各認知用戶的協(xié)作行為更新它們的信譽值，主用戶則根據(jù)認知用戶的信譽值和信道質量選擇最佳認知中繼進行協(xié)作。在協(xié)作轉發(fā)過程中，授權用戶租賃一部分時隙給認知中繼，以獲得最大數(shù)據(jù)傳輸速率，而認知中繼在維護

3、其信譽值的基礎上以最大化自身傳輸速率為目標進行功率分配。最后采用Stackelberg博弈的原理解決主次用戶效益優(yōu)化的問題，并找到均衡解，實現(xiàn)主用戶和次用戶的“共贏”。
　　接著，進一步研究存在多個認知用戶參與協(xié)作的頻譜租賃模型，該模型為了保證主用戶的通信，使次用戶在主用戶通信失敗的情況下進行協(xié)作重傳。針對重傳時延大及用戶自私性等問題，提出一種基于重傳時隙的包括資源交換和貨幣兌換的頻譜租賃交易模型。該模型中，主用戶將重傳時隙租借給