認(rèn)知無線電中基于博弈論的功率控制算法.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對寬帶無線應(yīng)用提出了更高的要求。目前的頻譜分配制度為固定頻譜分配，但是這種基于固定頻譜分配的資源利用率是很低的。為了解決上述問題，基本思路就是盡量提高現(xiàn)有頻譜的利用率。于是，認(rèn)知無線電的概念應(yīng)運(yùn)而生。
　　認(rèn)知無線電能夠進(jìn)行頻譜感知、頻譜分析和頻譜決策、實(shí)現(xiàn)頻譜共享。而認(rèn)知環(huán)境中對各用戶的發(fā)射功率進(jìn)行一定的控制是保證頻譜共享的重要前提。認(rèn)知無線電中對于用戶的功率控制的實(shí)現(xiàn)目前主要有兩種思路：一種是把

2、功率控制問題可以看成一種優(yōu)化問題，也就是在所有鏈路的信干噪比均大于某個目標(biāo)值，確保用戶的 QoS的前提下，盡可能地最小化用戶的發(fā)射功率。另外一種就是基于博弈論，將分布式功率控制問題作為非合作博弈問題來處理，也就是各用戶通過調(diào)整自己的發(fā)射功率來最大化自身的收益函數(shù)過程。這種非合作博弈問題的解稱作納什均衡。本文正是結(jié)合博弈論這一工具對認(rèn)知無線電系統(tǒng)中的功率控制問題進(jìn)行了相關(guān)的算法研究。
　　本文首先分析了非合作功率控制博弈算法，并建立

3、了認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型。在此模型的基礎(chǔ)上對非合作功率控制博弈算法進(jìn)行了分析。接下來分析了基于代價(jià)函數(shù)的非合作功率控制博弈算法，并給出了系統(tǒng)仿真圖。仿真結(jié)果證明了通過引用代價(jià)函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)用戶的發(fā)射功率的降低。我們隨后又比較了上述兩種算法的信干噪比和吞吐量，發(fā)現(xiàn)代價(jià)函數(shù)的引用雖然可以更好的實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)用戶的發(fā)射功率的控制，但是卻犧牲了距離基站比較遠(yuǎn)的用戶的效用?？傮w來說，代價(jià)函數(shù)的引用能使系統(tǒng)內(nèi)的用戶更加合理的使用頻譜資源。
　　本