基于進(jìn)化博弈論的認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)頻譜分配算法研究.pdf

1、認(rèn)知無(wú)線電（Cognitive Radio，CR）由于其動(dòng)態(tài)分配頻譜資源特性，能幫助認(rèn)知用戶在不影響授權(quán)用戶的條件下伺機(jī)地使用某段空閑頻譜，實(shí)現(xiàn)授權(quán)用戶與認(rèn)知用戶之間頻譜資源的共享，解決了對(duì)不可再生頻譜資源再利用的問(wèn)題，提高了頻譜利用率。因此，被認(rèn)為是未來(lái)無(wú)線通信發(fā)展最重要的技術(shù)。
　　認(rèn)知無(wú)線電中的動(dòng)態(tài)頻譜分配技術(shù)為認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)提供了一個(gè)合理可行的分配頻譜資源的途徑。而認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中首要用戶競(jìng)相租賃空閑頻譜給認(rèn)知用戶的過(guò)程可看成一

2、個(gè)頻譜租賃市場(chǎng)。這個(gè)過(guò)程中就存在首要用戶之間對(duì)出租頻譜的博弈及認(rèn)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(guò)程找到納什均衡點(diǎn)，也即是頻譜分配的最優(yōu)策略點(diǎn)。
　　首先從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、頻譜分配行為、頻譜分配方式及共享接入方式四個(gè)角度將頻譜分配技術(shù)分為九種，并對(duì)國(guó)內(nèi)外認(rèn)知無(wú)線電中頻譜分配的相關(guān)研究進(jìn)行深入的分析。然后構(gòu)建了基于博弈論的認(rèn)知無(wú)線電頻譜分配模型，并對(duì)基于博弈論的認(rèn)知無(wú)線電頻譜分配模型從合作博弈和非合作博弈兩大類進(jìn)行

3、了闡述。
　　本文采用了非合作博弈中的進(jìn)化博弈模型來(lái)研究認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)態(tài)頻譜分配問(wèn)題?；谶M(jìn)化博弈論對(duì)認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)頻譜進(jìn)行分配是一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題，且算法復(fù)雜度非常高。目前已有的研究都是集中在為大量的認(rèn)知用戶群體分配頻譜的問(wèn)題或者是只關(guān)注于首要用戶之間的價(jià)格博弈而忽略了認(rèn)知用戶之間對(duì)頻譜的博弈，沒(méi)有用進(jìn)化博弈論來(lái)考慮一個(gè)認(rèn)知用戶群體之間對(duì)頻譜的博弈及首要用戶對(duì)價(jià)格的博弈問(wèn)題。
　　考慮了用進(jìn)化博弈論的方法來(lái)分析在一個(gè)

4、有2個(gè)首要用戶和30個(gè)認(rèn)知用戶的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中的頻譜分配行為，提出了基于進(jìn)化博弈論模型的認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的頻譜分配算法。將頻譜分配這種特殊的問(wèn)題更加形象、直觀的理解為認(rèn)知用戶為最大化自己的效益在選擇頻譜時(shí)的進(jìn)化過(guò)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(jià)格的行為。
　　采用MATLAB工具對(duì)提出的方法進(jìn)行了驗(yàn)證。通過(guò)從認(rèn)知用戶的進(jìn)化均衡自適應(yīng)、認(rèn)知用戶群體a進(jìn)化算法的收斂性、首要用戶的最優(yōu)反應(yīng)和納什均衡、首要用戶的收益四個(gè)