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基于博弈论的认知无线电频谱共享研究

作　者: 唐宁
导　师: 邵世祥
学　校: 南京邮电大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 认知无线电博弈论纳什均衡频谱共享
分类号: F621
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 44次
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内容摘要

认知无线电CR(Cognitive Radio)是一种提高无线通信频谱资源利用率的新技术,为解决当前效用低下的静态频谱管理方式和不断增长的频谱资源需求之间的矛盾提供了一种有效的解决思路。无线网络中用户之间对有限频谱资源的竞争可以看作是一个博弈的过程,无线网络的资源共享和分配可以建立博弈模型,因此博弈论是目前用于研究认知无线电技术的最常用的方法之一。本文主要研究两个模型:第一是多个主系统和一个次系统的频谱共享模型,针对原有模型次系统效用函数的不足,引进了次系统频谱占有率因子,得到了一种改进的次系统效用函数。仿真结果能够直观的表明随着次系统频谱占有率变大,主系统获得的利润越大;并且在信道质量变差的情况下,保持较高的次系统频谱占有率能够使得主系统的频谱价格不会降低,保证了主系统能够获得合理的利润,改善了频谱资源不足的问题。第二是研究了多个主系统和多个次系统的频谱共享模型,引入了新的效用函数来量化主系统和次系统的满意度,通过演进博弈论从理论上研究了次系统的竞争模型,并对次系统中次用户数量变化时主系统共享频谱大小和价格的变化等进行了研究。仿真结果表明在主系统频谱价格几乎不变的情况下,随着次用户总数的增加主系统共享频谱增大,降低了次系统租用频谱的代价。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-11
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 研究内容  9-10
  1.3 论文内容安排  10-11
第二章认知无线电原理及其关键技术  11-26
  2.1 认知无线电概述  11-17
  2.2 认知无线电关键技术  17-24
  2.3 频谱共享  24-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章博弈论基本原理及其应用  26-38
  3.1 博弈论的概念及其发展  26-29
  3.2 博弈结构和博弈的分类  29-32
  3.3 博弈论模型简介  32-34
  3.4 纳什均衡  34-35
  3.5 应用博弈论研究认知无线电概述  35-37
  3.6 本章小结  37-38
第四章一种改进的主系统竞价频谱共享模型  38-49
  4.1 频谱共享系统模型  38-40
    4.1.1 定价思维在认知无线网络中的发展  38-39
    4.1.2 主系统和次系统  39-40
    4.1.3 无线传输模型  40
    4.1.4 垄断竞价与伯川德模型  40
  4.2 基于次系统频谱占有率的改进的频谱共享算法  40-47
    4.2.1 改进的静态伯川德模型  41-43
    4.2.2 改进的动态伯川德模型  43-44
    4.2.3 参数设置及仿真结果  44-47
  4.3 本章小结  47-49
第五章多主系统和多次系统的频谱共享研究  49-56
  5.1 系统模型  49-50
    5.1.1 应用场景  49-50
    5.1.2 一种新的效用函数  50
  5.2 基于新效用函数的主系统间的竞争  50-51
  5.3 基于新效用函数的次系统演进行为  51-52
    5.3.1 次系统演进行为描述  51
    5.3.2 次系统的演进博弈模型  51-52
  5.4 算法仿真分析  52-55
    5.4.1 仿真参数  52
    5.4.2 仿真结果  52-55
  5.5 本章小结  55-56
第六章总结与展望  56-58
  6.1 论文总结  56
  6.2 下一步工作展望  56-58
发表论文  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-63

基于博弈论的认知无线电频谱共享研究

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