基于進化博弈論的認知無線電網(wǎng)絡頻譜分配算法研究.pdf

1、認知無線電（Cognitive Radio，CR）由于其動態(tài)分配頻譜資源特性，能幫助認知用戶在不影響授權用戶的條件下伺機地使用某段空閑頻譜，實現(xiàn)授權用戶與認知用戶之間頻譜資源的共享，解決了對不可再生頻譜資源再利用的問題，提高了頻譜利用率。因此，被認為是未來無線通信發(fā)展最重要的技術。
　　認知無線電中的動態(tài)頻譜分配技術為認知網(wǎng)絡提供了一個合理可行的分配頻譜資源的途徑。而認知無線電系統(tǒng)中首要用戶競相租賃空閑頻譜給認知用戶的過程可看成一

2、個頻譜租賃市場。這個過程中就存在首要用戶之間對出租頻譜的博弈及認知用戶之間租借頻譜的博弈。我們可以用而博弈論的方法為博弈過程找到納什均衡點，也即是頻譜分配的最優(yōu)策略點。
　　首先從網(wǎng)絡架構、頻譜分配行為、頻譜分配方式及共享接入方式四個角度將頻譜分配技術分為九種，并對國內(nèi)外認知無線電中頻譜分配的相關研究進行深入的分析。然后構建了基于博弈論的認知無線電頻譜分配模型，并對基于博弈論的認知無線電頻譜分配模型從合作博弈和非合作博弈兩大類進行

3、了闡述。
　　本文采用了非合作博弈中的進化博弈模型來研究認知無線電網(wǎng)絡中的動態(tài)頻譜分配問題?；谶M化博弈論對認知無線電網(wǎng)絡頻譜進行分配是一個較為復雜的問題，且算法復雜度非常高。目前已有的研究都是集中在為大量的認知用戶群體分配頻譜的問題或者是只關注于首要用戶之間的價格博弈而忽略了認知用戶之間對頻譜的博弈，沒有用進化博弈論來考慮一個認知用戶群體之間對頻譜的博弈及首要用戶對價格的博弈問題。
　　考慮了用進化博弈論的方法來分析在一個

4、有2個首要用戶和30個認知用戶的認知網(wǎng)絡中的頻譜分配行為，提出了基于進化博弈論模型的認知無線電網(wǎng)絡的頻譜分配算法。將頻譜分配這種特殊的問題更加形象、直觀的理解為認知用戶為最大化自己的效益在選擇頻譜時的進化過程，及首要用戶為了最大化各自的收益，合理地決定頻譜出售價格的行為。
　　采用MATLAB工具對提出的方法進行了驗證。通過從認知用戶的進化均衡自適應、認知用戶群體a進化算法的收斂性、首要用戶的最優(yōu)反應和納什均衡、首要用戶的收益四個