基于博弈論的認知無線電資源管理技術研究.pdf

1、隨著社會的進步和人們生活水平的提高以及無線通信技術的發(fā)展，人們對于無線通信業(yè)務的需求越來越多，對頻譜資源的需求也越來越大。對于任何一個無線通信系統(tǒng)，無線資源管理都是一項非常重要并且具有挑戰(zhàn)性的技術，一個好的無線資源管理策略能夠顯著提高整個無線系統(tǒng)的性能以及通信質量。但是，由于技術發(fā)展限制和歷史的原因，現(xiàn)有無線網絡使用的固定/靜態(tài)的分配策略卻導致了當今頻譜利用率低下以及頻譜資源匱乏等諸多問題，而認知無線電則通過感知到周圍環(huán)境中的頻譜空洞并

2、且“伺機”占用空閑頻段，從而可以有效的提高頻譜資源的整體利用率，因而被視為未來無線通信產業(yè)發(fā)展的主流方向之一。目前，結合博弈論與認知無線電技術已經成為了認知無線電領域內的熱點研究方向之一。博弈論是分析解決策略選擇相關問題的有力工具，而認知無線電資源管理技術中大都與策略選擇的問題相關，例如功率控制，頻譜分配等，因此本文基于以上理念，對功率控制和頻譜分配進行了分析研究，并提出了功率控制和頻譜分配問題的相應博弈模型和方法。
　　首先，在

3、認知無線電的功率控制方面，本文通過對經典功率控制模型的分析，提煉出“收益+代價”的博弈核心思想，并以此為基礎，提出了新的功率控制博弈算法。考慮到干擾是衡量認知無線電系統(tǒng)數(shù)據傳輸?shù)囊粋€重要指標，本文創(chuàng)新性地將干擾溫度的概念融入到了效用函數(shù)中，設計了一種包含動態(tài)代價系數(shù)的效用函數(shù)，并論證了其納什均衡點的存在性和唯一性。通過分析仿真結果可以發(fā)現(xiàn)，本文提出的新的功率控制算法對系統(tǒng)性能有著較為顯著的改善，并且明顯降低了認知用戶對主用戶產生的干擾。