认知无线电网络中基于联盟形成博弈的合作通信研究

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1、密级：公开学校代码：１０００４如＃、交道义爹ＢＥＩＪＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕±学位论文认知无线电网络中基于联盟形成博弈的合作通信研究作者姓名刘玲跨学科专业通信与信息系统‘指导教师霍炎副教授１－｜王程学院＾脯院系电子信息－ｙ＇－＾：１；三巧嘟Ｉ；；１離觸顯隱．理ｍ—？二？＆龜進１ａＩＩＩ於交道乂攀硕±学位论文认知无线电网络中基于联盟形成博弈的合作通信研究ＣｏａｌｉｔｉｏｎＦｏｒｍａｔｉｏｎＧａｍｅｂａｓｅｄｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏ

2、打ｉｎＣｏｎｉｔｉｖｅＲａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋｇ作者：刘玲玲导师；霍炎北京交通大学２０１６年３月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，、。提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存汇编Ｗ供查阅和借阅同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可Ｗ为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）：学位论文作者签名：导师签名签

3、字日期知今月Ｉ日签字日期年令月Ｘ日学校代码：１０００４密级：公开北京交通大学硕±学位论文认知无线电网络中基于联盟形成博弈的合作通信研究ＣｏａｌｉｔｉｏｎＦｏｒｍａｔｉｏｎＧａｍｅｂａｓｅｄｃｏｏｅｒａｔｉｖｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｎｐＣｏｇｎｉｔｉｖｅＲａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋ作者姓名：刘玲玲学号：１３１２００９８导师姓名：霍炎职称：副教授：学位类别：工学学位级别硕±：通信与信息系统研究方向学科专业：无线通信北京交通大学２０１６年３月Ｉ致谢，，我的研究生学习阶段也即将结束时光甚

4、再很快两年多的时间就过去了。，我要向在这两年多的时间里帮助过我的老师在此、同学Ｗ及亲人、朋友表示最衷也的感谢。首先，我要感谢我的导师霍炎副教授。感谢霍老师在近Ｈ年的研究生学习阶一段中对我在学习上、科研上和生活上的帮助。霍老师是位有着严谨的科研态度、孜孜不倦的教学态度Ｗ及充满正能量的老师。从课程教学到科研项目，从为人处世到生活态度，霍老师都给了我很多正面的能量，是值得我学习和尊敬的导师。在实验室科研项目中，霍老师也尽其所能给与我最大的帮助，使我能够顺利的完成我研巧生阶段的学习、科研任务。此外，感谢周伟博±在我的论文撰写过程中给与我的极大的

5、帮助，也感谢实验室各位同学Ｗ及老师在这两年多的时间对我的帮助Ｗ及包容。感谢树华无线感知实验室两年多来对我的培养，使我无论在科研能为方面还是独立学习能力方面都有了很大的提升。最后，，感谢我的父母在我求学的道路上给与我最大的支持和包容，让我顺利完成学业。ｉｉ北京交通大学硕±学位论文摘要摘要随着无线通信业务的发展越来越多元化，用户对通信的要求也越来越高，导致频谱资源匿乏的问题日趋严重。认知无线电作为能有效缓解频谱资源紧张现状，成为未来无线通信的研究热点。其中的重要技术，频谱感知作为最重要的技术之一，，能有效提高频谱利用率通过用户

6、之间的频谱资源共享的策略。但在主、次级用户共存的认知无线电带宽受限网络中，主用户（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅｏＳ需求）Ｑ，从而无法满足基本通信业务会限制次级用户的数据传输。本文基于用户之间的，，设计频谱共享策略相互合作，提高网络通信性能。由于节点间的不同合作策略会对网络利益产生不同的影响，因此可利用博弈论来研究各节点间的策略优化问题。博弈论作为研究博弈参与者间竞争与合作化制有效的数学工具，在本文中用来研巧次级用之间的合作行为，通过优化次级用户之间的合作策略达到增加次级网络数据传输容量的目的。本文的主要工作和研究成果如下：首先，为

7、提高主用户和次级用户共同的通信性能，在认知无线电中引入协作中继传输，研巧主用户与次级用户之间的协作机制。借用协作传输的模型，次级一一用户被允许占用主用户的授权信道段时间。通过这种协作机制，可Ｗ在定程度上改善主用户的传输质量，也可Ｗ使次级用户获得收益。，其次，针对协作认知无线电网络模型提出基于联盟形成博弈的合作中继选择算法。认知无线电网络中的协作传输过程涉及到主网络与次级网络之间的资源一共享，本文将协作认知无线电网络中的中继选择建模成个联盟博弈过程，利用一种机制联盟形成博弈理论设计，Ｗ刺激次级用户Ｗ合