異構(gòu)環(huán)境下用戶參與決策的認(rèn)知頻譜接入策略研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信業(yè)務(wù)的高速增長(zhǎng)，傳統(tǒng)靜態(tài)頻譜分配方式所導(dǎo)致的問(wèn)題日趨明顯，如可用頻譜資源稀缺，授權(quán)頻段利用率低下，通信系統(tǒng)之間互聯(lián)互通困難等。認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的核心思想是允許通信雙方通過(guò)自主地尋求合適的頻段資源，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)頻譜接入，因此，成為解決上述問(wèn)題的關(guān)鍵備選技術(shù)之一。
　　本文的出發(fā)點(diǎn)是為異構(gòu)環(huán)境中的認(rèn)知無(wú)線電用戶制定分布式頻譜接入策略。本文中所有策略的設(shè)計(jì)均是從用戶的角度出發(fā)，在不破壞用戶自私性的前提條件下，尋求個(gè)體收益最大化。本

2、文的主要貢獻(xiàn)如下：
　　基于部分可觀測(cè)馬爾可夫決策過(guò)程的擇機(jī)式頻譜接入策略在異構(gòu)授權(quán)頻譜資源共存的場(chǎng)景中，研究了如何從最大化能量效率的角度設(shè)計(jì)擇機(jī)式頻譜接入策略的問(wèn)題。首先，本文考慮了單個(gè)認(rèn)知用戶感知、偵測(cè)、傳輸和功能切換所消耗的能量，并考慮認(rèn)知用戶具有有限的感知能力，將聯(lián)合感知接入策略的設(shè)計(jì)問(wèn)題建模為一個(gè)部分可觀測(cè)馬爾可夫決策過(guò)程。其次，通過(guò)求解原問(wèn)題對(duì)應(yīng)的參數(shù)化問(wèn)題，得出最優(yōu)策略具有門(mén)限結(jié)構(gòu)。最后，提出最優(yōu)和近似算法，指導(dǎo)認(rèn)知

3、用戶以一定的順序感知和偵測(cè)頻譜資源，并基于歷史結(jié)果選擇頻段接入或者進(jìn)入休眠狀態(tài)，達(dá)到最大化單位能耗所能傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)的目標(biāo)。
　　基于擁塞博弈的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)小區(qū)選擇策略在異構(gòu)接入網(wǎng)環(huán)境下，研究了如何從始終保持最優(yōu)鏈接的角度設(shè)計(jì)開(kāi)放式頻譜接入策略的問(wèn)題。首先，本文考慮了實(shí)際系統(tǒng)中用戶位置不同會(huì)導(dǎo)致備選基站集合不同和連接到各基站速率不同的特點(diǎn)，將上述問(wèn)題建模為一個(gè)非對(duì)稱擁塞博弈，并證明了純策略納什均衡點(diǎn)的存在。其次，本文考慮實(shí)際系統(tǒng)中同步可

4、能不嚴(yán)格以及用戶的偵測(cè)結(jié)果可能不準(zhǔn)確的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了順序型和差錯(cuò)容忍的并發(fā)型分布式學(xué)習(xí)算法，指導(dǎo)認(rèn)知用戶根據(jù)自身單步偵測(cè)的結(jié)果選擇合適的基站或接入點(diǎn)接入，并證明了所提出的算法可以保證用戶收斂到高滿意度的純策略納什均衡點(diǎn)。
　　基于雙邊匹配博弈的協(xié)同傳輸策略在認(rèn)知中繼網(wǎng)絡(luò)中，研究了如何在不破壞主用戶和認(rèn)知用戶自私特性的前提條件下，設(shè)計(jì)協(xié)商式頻譜接入策略的問(wèn)題。首先，本文考慮了多個(gè)主用戶共存并對(duì)選擇認(rèn)知用戶作為中繼有不同偏好的場(chǎng)景，將中