一种基于博弈论的认知CDMA频谱分配机制-论文.pdf

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1、篓BROADcAsTINGANDTRA棚【本文献信息】李方伟，王程，龙吟，等．一种基于博弈论的认知CDMA频谱分配机制[J]．电视技术，2014，38(15)一种基于博弈论的认知CDMA频谱分配机制李方伟，王程，龙吟，朱江(重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室，重庆4001365)【摘要】针对认知无线电的频谱资源分配问题，提出了一种考虑认知用户间相互干扰行为的完全信息博弈模型。在最大化认知用户传输速率的条件下为其分配子载波以及功率，并且证明了纳什均衡的存在。仿真结果表明，该算法合理地对认知用户的效用函数进行了设计，算法能够很好地满足不同认知用户的速率需求，符

2、合实际通信环境。提高了通信系统容量，并且能够较快地达到均衡状态以及具有较好的收敛性。【关键词】认知无线电；频谱分配；博弈论；传输速率；干扰【中图分类号】TN949．6【文献标志码】BSpectrumAllocationMechanismBasedonGameTheoryinCognitiveCDMALIFangwei，WANGCheng，LONGYin，ZHUJiang(ChongqingKeyLabofMobileCommunicationsTechnology，ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications，C

3、hongqing400065，China)【Abstract】Accordingtospectrumallocationproblembasedoncognitiveradio，acompleteinformationgamemodelbasedontheinterferencebetweencognitiveusersisproposed．AndsubcarrierandpoweraredistributedforcognitiveusersintheconditionofmaximizetransmissionratecognitiveuserS．andth

4、eexistenceofNashequilibriumisproved．Thesimulationresultsshowthattheutilityfunctionofcognitiveusersisdesignedreasonably，andtheal—gorithmCanmeetthedemandofdiferentrateofcognitiveusersverywell，andconfoiTntotheactualcommunicationenvironment．Thecapacityofcon—munieationsystemisimproved，and

5、equilibriumisreachedquickly．Italsohasagreatconvergence．【Keywords】cognitiveradio；spectrumallocation；gametheory；transmissionrate；interference3G、4G无线通信技术在最近几年得到了广泛而快速[1]中提出了认知无线电系统中的博弈论模型，并利用该的发展。随着无线设备、应用以及用户的增加，运营商需模型分析了认知无线电的功率控制、呼叫接人控制和干扰要提供更多的频谱资源。然而频谱是不可再生资源，不能避免。文献[2]则分析了认知无线电中各种

6、博弈论模型凭空增加，所以对现有无线频谱资源的有效管理及合理分的收敛性。HuangJiangwei在文献[3]中根据博弈论，提配才是解决频谱资源短缺的棘手问题。但是现有无线网出了一种以功率最优为目标的子载波及功率联合分配算络由于缺乏中心协调机制，多为分布式网络，会给各个网法，该算法能较快地收敛于系统的全局最优，但并未考虑络优化目标带来冲突。并且每个网络实体的行为都以最认知用户对授权用户的干扰；文献[4]在非合作博弈模型大化自己的优化目标为目的，没有考虑对其他实体的影下研究了子载波和功率分配及自适应调制的问题，但是在响。当它们之间的利益发生冲突时，传统的资源分配机制

7、非合作博弈模型中，理性的参与者总是自私地追求自己的无法有效地协调它们之间的冲突。而博弈论是研究具有利益，所得到的纳什均衡通常并不是全局最优结果。如果斗争或竞争性质现象的数学理论，用来研究博弈参与者之在效用函数的设计中不仅考虑参与者自身的收益，同时还间在合作和冲突共存情况下决策的优化策略。认知无线考虑自身行为对其他参与者的影响，这将有效解决所得纳电作为一种智能无线通信系统，在其频谱分配阶段，由于什均衡偏离全局最优结果的问题。所以本文提出了一种每个认知用户的决策都会相互影响，任何一个认知用户的基于博弈论的频谱分配机制，在完全信息博弈模型上进行决策必须要考虑到对其他认

8、知用户的影响。而博弈论最