基于博弈认知无线网络动态频谱分配和功率控制研究论文

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1、密级：保密期限：站右却童火警硕士研究生学位论文题目：基于博弈认知无线网络动态频谱分配和功率控制研究学姓专导学号：Q2§Q三兰名：毖态业：电路生丕统师：张睦勇院：信息皇通信王翟堂院二零一零年一月一苓一苓，牛一月声明独创性(或创新性)声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。申请学位论

2、文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：拯蕴一关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后遵守此规定)本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：竺!!：主：星日期：丝!!：!!!兰基于博弈认知无线网络动态频谱分配和功率控

3、制研究摘要认知无线网络的提出改变了以往传统的频谱利用方式，本论文提出基于博弈的认知无线网络频谱分配和功率控制研究方案。认知无线网络中次用户通过某种协议方式伺机动态接入主用户空闲频段，来满足自身业务通信需求，同时整体提升有限频谱资源的利用效率。本论文首先对经典的频谱分配和功率控制模型进行研究，并将博弈模型引入到频谱共享中，提出基于博弈的自适应频谱分配算法。在本算法中，我们为次用户设计新型的代价函数，并通过数学推导证明此代价函数存在唯一收敛的纳什均衡解。次用户在使用此代价函数时，在保证用户的目标信干比和整体发射功率情况下，大幅提升了收敛速度，使得用户可以更加快速

4、地适应认知无线网络的动态性。此外我们提出基于信干比和功率的频谱分配方案，次用户通过收益函数来给出各自竞价策略来获取主用户的频谱资源，主用户通过预先设置保留竞价、频谱资源价格和整体资源使用效率等参数来控制整个频谱分配过程。接下来本文将带有信心函数的双向拍卖模型引入到频谱分配中，提高了认知无线网络中用户的整体收益。最终实验仿真结果对本文提出的算法给予很好说明，即我们在整体频谱和功率分配速度上有很大提升，并针对频谱使用效率和次用户的最终策略给出量化说明以及在引进信心函数和连续双向拍卖后的主次用户双方的整体收益提升。关键词：频谱分配，功率控制，博弈论，纳什均衡，快速

5、收敛，信心函数ⅡResearchofDynamicSpectrumSharingandPowerAllocationinCognitiveRadioNetworksAbstractCognitiveRadioNetworkhasbeenproposedtomeetthedemandforhigllspeeddevelopmentofcommunicationbusiness，anditwouldprovidesolutionstotheproblemofnotfullyutilizingthescarcespectrumresoures．Algorithms

6、basedonGamesTheoryhavebeenintroducedfordynamicspectrumsharingandpowerallocation．Secondaryuserscouldaccessthespectrumbyopportunitywhichimproveswholespectrumusageefficiency．Anovelself-adpativespectrumallocationalgorithmisproposedforcognitiveradionetworksysteminwhichNashGameiSintroduc

7、edintothemodelofdistributedpowercontr01．Ⅵkdesignaneffectivecostfunctionforsecondaryusers，ofwhichthereexiststheNashEquilibrium．TheexistenceanduniquenessofNashEquilibriumhavebeenproved．Also，theauctionbasedonSIRhasbeenstudiedcarefullytoshowtherelationbetweenspectrumusageefficiencyands

8、econdaryusersbiddingstrate