认知无线网络中基于博弈论的动态频谱共享研究

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文认知无线网络中基于博弈论的动态频谱共享研究学位申请人：胡静学科专业：计算机应用技术指导教师：刘觉夫教授答辩日期：独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个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的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写

2、的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。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。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定，本论文无保密期内容。本人签名____________导师签名__________日期___

3、________摘要认知无线网络中基于博弈论的动态频谱共享研究摘要提升频谱资源利用率是无线通信领域的研究热点之一，认知无线网络被认为是解决此问题的一项关键技术。本文在详细阐述认知无线网络及其动态频谱共享关键技术的基础上，采用博弈论对动态频谱共享进行研究。主要研究工作如下：一、考虑认知用户的个体理性，将双边市场模型引入动态频谱分配，提出了基于竞价拍卖模型的集合竞价置换的双向动态频谱分配算法（SBPA,SetBidPermutationAlgorithm）。在该算法中，每个认知用户独立竞价，代理商划分认知用户集合并根据认知用户的集合竞价、拍卖双方的真实

4、出价以及拍卖双方的赢家对频谱进行分配。仿真结果表明，该算法能够有效地提高拍卖成交率和拍卖收益且具有较优的-竞争性。二、针对认知无线网络频谱接入问题，提出了一种基于移动主用户的动态频谱接入策略。该策略提出主用户最优保护距离，对主用户与次用户之间的相对距离进行估计，将信道可用性建模为一个二态的动态马尔科夫链模型，并求解出能充分利用主用户空间临时信道使用策略的最优接入策略，即纳什均衡解。仿真结果表明该频谱接入策略能有效的提高次级链路吞吐量，且具有较好的公平性，即使在次用户分布密度增加时也能取得良好的性能。关键词：认知无线网络，双向拍卖，个体理性，移动主

5、用户，信道使用策略IAbstractDYNAMICSPECTRUMSHARINGBASEDONGAMETHEORYINCOGNITIVERADIONETWORKABSTRACTImprovespectrumutilizationinordertomeetthegrowingdemandofcommunicationisaneternaltopicinthefieldofwirelessnetwork,Whilecognitivewirelessnetworksisconsideredasakeytechnologytosolvethisproble

6、m.Thispaperdescribedthecognitivewirelessnetworksanditskeytechnology,thenmadespectrumsharingbasedonGameTheoryintwoparts:Inthefirstpart,bringingbilateralmarketmodel,adoubledynamicspectrumallocationalgorithmbasedonsetbidpermutationalgorithmisproposed.Totaketheindividual-rationali

7、tyoftheparticipantsintoaccount,wemodelthegamebetweentwopartiesoftheauctionasthegamebetweencognitiveusers.Inauctions,eachcognitiveusersbidindependently.Thentheauctioneerdividesthecognitiveuserssetandallocationspectrumresourceaccordingtocognitiveuserssetbid,realpaymentsandwinner

8、softwoparties.Afterobtainingtheresults,theauctioneersortthebu