基于博弈论的无线频谱资源优化管理研究

【摘要】随着无线电技术及相关应用的发展,频谱资源逐渐成为宝贵的稀缺资源,另一方面,目前全球已分配出去的授权频段频谱的利用率非常低。认知无线电网络允许认知用户在不干扰主用户正常工作的前提下竞争空闲频谱,实现频谱资源的二次利用,提高频谱利用率。为了解决频谱共享的竞争问题,博弈论成为重要的工具之一。本文主要应用博弈理论来研究空闲频谱资源的动态分配策略。首先,对课题的研究背景进行简要分析,描述了认知无线电的定义、特征和主要功能以及认知无线电中现有的频谱分配技术,另一方面,对博弈论的基本概念作了简单介绍,分析了博弈论在解决认知无线电中频谱共享问题的优势。其次,为了能实现认知无线电网络中频谱资源的分布式动态分配,提出了基于议价博弈模型的分配策略,并设计了相应的分配算法,有效地提高了网络性能。接着,引入跨层思想并与议价机制相结合,进一步分析认知无线电网络中功率与带宽资源联合优化分配问题,构建了以最大化系统吞吐量为目标的多重约束优化模型,在分析模型的基础上给出了带宽与功率联合分配算法,有效提高了认知系统的频谱效率和系统吞吐量。论文最后利用混合策略博弈对信道动态接入问题进行建模,研究用户动态接入信道时的最优混合策略,降低恶意用户的干扰和用户间的冲突,提高动态接入信道时的安全性。
【作者】胡小辉；
【导师】许力；
【作者基本信息】福建师范大学，计算机应用技术，2013，硕士
【关键词】认知无线电网络；博弈论；频谱效率；跨层设计；功率控制；

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