认知无线电中频谱共享策略算法研究

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随着通信技术的发展,越来越多的人享受到方便和快速的无线通信技术。然而,由于大量无线频谱被分配给固定业务后,导致了大量授权频谱资源被低效率占用这一问题。认知无线电技术作为一种新型的智能无线通信技术,其周围无线信道能够被实时感知,随之选择合适的工作参数,使现有空闲的无线频谱资源充分利用,从而使频谱利用率提高。其关键技术有频谱的感知、频谱的共享、频谱的移动性管理等,本文主要讨论了认知无线电的频谱共享技术。从认知无线电概念建立至今,其主要组成部分是基于博弈论频谱共享研究。频谱共享问题可以建模为优化问题,而博弈论根据参与者的预测行为和实际行为来研究其优化策略,与此同时,参与者的行为会相互影响,所以在认知无线电频谱共享问题中,基于博弈论的研究是较好的选择之一。本文将着重于博弈论的认知无线电频谱共享策略的研究。首先,文章对认知无线电的基本原理和其中的关键技术进行了简单的说明,随后是在认知无线电的频谱共享策略分析中博弈论的可行性说明,并给出了纳什均衡解的求解思路和过程,然后通过古诺模型来分析基于价格的多认知用户频谱共享问题,该模型给出了认知网络的效用函数,同时引入了学习因子和偏好因子,通过静态博弈和动态博弈两方面分析得到认知网络的频谱分配结果。最后通过伯川德博弈模型分析了多个授权用户之间的频谱共享策略,进而建立效用函数研究了授权网络如何制定频谱定价策略以获得最大化收益。经过仿真,两种博弈都使得授权网络的空闲频谱得到充分利用,提高了频谱利用率,为解决授权频谱资源的低效率占用这一问题提供了思路。
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