基于認(rèn)知無線電的頻譜共享算法研究.pdf

1、隨著無線網(wǎng)絡(luò)和無線業(yè)務(wù)的激增，頻譜稀缺正成為無線網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)發(fā)展的一個瓶頸，認(rèn)知無線電是一項有廣泛前景的新興技術(shù)，在主用戶和次用戶共存的頻譜環(huán)境中，利用該技術(shù)能讓主次用戶通過頻譜貢享有效的提高頻譜效率。動態(tài)頻譜租賃(Dynamic Spectrum Leasing)作為一種新的頻譜共享方法能夠極大的提高頻譜效率，同時又能促進(jìn)頻譜市場更靈活的業(yè)務(wù)類型的發(fā)展。和以前大部分頻譜共享方法不同的是在動態(tài)頻譜租賃模型架構(gòu)下，主用戶能夠主動的控制次用戶

2、在授權(quán)頻段內(nèi)的活動。在認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中，主用戶和次用戶之間通過合作能夠顯著提高整個系統(tǒng)(包括主用戶系統(tǒng)和次用戶系統(tǒng))的性能，據(jù)此本論文將重點研究主用戶和次用戶之間通過合作的頻譜租賃模型，主用戶通過租讓其頻段或部分頻段給次用戶使用一段時間以換取次用戶的合作。
　　在傳統(tǒng)的頻譜租賃方法中，合作的次用戶將以較高的功率水平傳輸自己的數(shù)據(jù)而以較低的功率水平中繼主用戶的數(shù)據(jù)，另一方面很多算法都是針對一個主用戶網(wǎng)絡(luò)和多個次用戶網(wǎng)絡(luò)的頻譜租賃關(guān)系或者針

3、對多個主用戶網(wǎng)絡(luò)和一個次用戶網(wǎng)絡(luò)的頻譜租賃關(guān)系，得出的結(jié)果或者僅對主用戶有利，或者僅對次用戶有利，而并未從全局角度考慮性能。
　　針對上述不足，本文建立了一個多主用戶和多次用戶的頻譜租賃模型，在該算法中為了激勵主用戶租讓其頻譜，規(guī)定次用戶以相同的功率水平發(fā)送自己的數(shù)據(jù)和主用戶的數(shù)據(jù)，并且該功率可以根據(jù)頻譜競爭結(jié)果自適應(yīng)調(diào)整，隨后分別研究了優(yōu)化次用戶網(wǎng)絡(luò)效用的算法、優(yōu)化主用戶網(wǎng)絡(luò)效用的算法以及優(yōu)化整個網(wǎng)絡(luò)(包括主用戶網(wǎng)絡(luò)和次用戶網(wǎng)絡(luò)

4、)效用的算法，最后給出仿真結(jié)果并分析仿真結(jié)果。
　　另一方面，現(xiàn)有大多數(shù)頻譜租賃算法都規(guī)定一個主用戶只能將其頻譜資源租借給一個次用戶使用，而且要么采用疊加式(overlay)要么采用襯墊式(underlay)頻譜共享模型。本文提出了一個結(jié)合疊加式和襯墊式頻譜共享的模型，允許主用戶將其頻譜租借給多個次用戶，并且采用演化博弈論來分析次用戶的決策演進(jìn)并提出一種迭代算法達(dá)到演化穩(wěn)定策略(ESS)，并在最后給出仿真結(jié)果并分析了仿真結(jié)果和理論