基于博弈论的认知无线电频谱分配技术探讨

在无线通信技术发展过程中,越来越频繁的使用频谱资源,几乎无剩余的无线电频谱空间,造成频谱资源缺乏的原因中,不合理分配频谱为主要原因,为解决这一问题,研究出了认知无线电技术,此种技术可对频谱使用情况主动监测,自身通信参数自适应式的改变,可有效的提高频率的利用效率.但由于应用频率时具有较强的灵活性,要求认知无线电技术可准确检测出频谱资源,并进行动态分配,基于此,本文在博弈论的基础上,探讨了认知无线电频谱分配技术.     

基于博弈论的认知无线电频谱分配模型

基于博弈论的认知无线电频谱分配问题,是目前认知无线电领域的研究热点之一.文章首先阐述如何利用博弈论对认知无线电进行分析,提出算法设计需要解决的四个方面的基本问题.在此基础之上进一步提出了基于博弈论的认知无线电频谱分配问题模型,并重点对模型中效用函数的选择做了详细的探讨.     

认知无线电频谱分配的博弈论方法

认知无线电中频谱分配问题目前受到了极大的关注。在问题的分析中,涉及了大量策略选择问题,因而可以利用博弈论的相关原理对其进行分析研究。文章介绍了认知无线电频谱分配的一些关键问题,分析了博弈论方法在认知无线电研究中的应用条件,并阐述了认知无线电频谱分配问题的博弈论框架,为今后的相关研究起到积极的促进作用。     

改进的认知无线电频谱共享博弈模型

提出了一种改进的认知无线电频谱共享模型.该模型综合考虑了主用户的收益受到所有次用户请求带宽的影响,以及每个次用户的收益受到其他次用户请求带宽的影响;同时,与次用户竞争的主用户能够通过选择最佳带宽定价来获得最大的收益,相互竞争或合作的次用户通过从有限的频谱中改变请求频谱带宽来获得最大收益.对改进模型的静态博弈、动态博弈及其稳定性、帕累托最优等特性的仿真结果证明该模型适应实际情况.     

认知无线电中频谱分配技术研究

首先对频谱分配技术理论进行了概述,包括频谱分配技术的分类、所关注问题以及所需具备的原则。然后又介绍了认知无线电频谱分配中几种典型算法,并分析了各个算法的优缺点。通过以上的分析,为认知无线电频谱分配的研究提供了充分的准备。     

基于拍卖的认知无线电频谱分配研究

分析了认知无线电中基于拍卖的频谱分配的特点,给出了认知无线电系统中的频谱拍卖模型,并讨论了第一价格和第二价格密封拍卖机制在认知无线电频谱分配上的应用,研究了认知无线电中频谱拍卖问题的最优价格、保留底价等问题。最后还给出了简单情形下的仿真,结果表明,基于拍卖的频谱分配在吞吐量和丢包率等性能上较随机分配方案有明显改善。     

基于认知无线电的动态频谱分配算法研究

在认知无线电系统中,动态频谱分配技术是保证频谱高效利用的关键技术,基于图论的动态频谱分配模型是实现频谱动态分配的重要研究模型,而频谱动态分配算法是实现频谱动态分配的核心.本文主要通过介绍几种频谱动态分配算法来解决电磁频谱动态分配问题.     

认知无线电频谱分配技术的研究

认知无线电技术可以有效缓解频谱分配与利用之间的矛盾。频谱分配技术是决定认知无线电能否实现的关键技术之一。本文回顾了认知无线电的由来及相关概念,分析了认知无线电技术及其频谱分配技术国内外发展的现状。     

认知无线电中基于图论的频谱分配研究

认知无线电能够解决无线通信需求的增长和频谱资源的有限性这一矛盾,提高频谱资源的利用效率。文章讲述了认知无线电的关键技术,重点介绍了频谱分配技术,进一步分析了基于图论的频谱分配算法,最后介绍了下一步研究工作。     

认知无线电系统中频谱分配综述

认知无线电是一种新的智能无线电技术,它通过动态地接入频谱为用户提供高容量的服务,能极大地改善现有的低效的频谱利用率。文章主要对认知无线电中频谱分配进行了分析,其重点是对现有的频谱分配方式进行分类,分析它们各自性能,对基于图论、博弈论、定价拍卖和干扰温度等四种常见的频谱分配模型进行了阐述。     

认知无线电频谱共享中的博弈论算法

首先介绍了认知无线电技术和博弈论思想,然后按照不同的分类准则,考虑无线网络资源分配的实际情况,描述了两种常用的博弈论类型：非合作型博弈模型和合作型博弈模型。重点研究了两种博弈模型在认知无线电频谱共享技术中的资源分配问题。     

认知无线电中基于频谱聚合的频谱分配算法

为了使认知用户可成功接入分配的频谱,进一步提高频谱利用率,提出了一种基于频谱聚合的分布式频谱分配算法(SADSA),该算法以图论着色为模型,算法过程考虑了认知用户的带宽需求和认知设备的最大聚合范围,仿真结果表明了该算法在认知用户接入率方面的优越性.     

一种认知无线电系统双门限频谱分配算法

基于认知无线电系统中Underlay频谱共享模型,提出了一种双门限频谱分配算法.给定两个信噪比门限,当信噪比低于较小的门限时,系统选择认知用户做中继协助授权用户进行数据传输,以授权用户信道容量最大化为优化目标进行频谱分配;当信噪比大于较大的门限时,系统允许认知用户之间进行低功率数据传输,以认知用户接入数量最大化为优化目标进行频谱分配;当信噪比介于两门限之间时,由授权用户单独进行数据传输.理论分析和仿真表明,当授权用户信噪比低于较小门限时,所提方法能提高授权用户的信道容量;当授权用户信噪比大于较大门限时,所提方法可以提高认知用户的接入数量.     

Adaptive Channel Allocation Spectrum Etiquette for Cognitive Radio Networks

In this work, we propose a game theoretic framework to analyze the behavior of cognitive radios for distributed adaptive channel allocation. We define two different objective functions for the spectrum sharing games, which capture the utility of selfish users and cooperative users, respectively. Based on the utility definition for cooperative users, we show that the channel allocation problem can be formulated as a potential game, and thus converges to a deterministic channel allocation Nash equilibrium point. Alternatively, a no-regret learning implementation is proposed for both scenarios and it is shown to have similar performance with the potential game when cooperation is enforced, but with a higher variability across users. The no-regret learning formulation is particularly useful to accommodate selfish users. Non-cooperative learning games have the advantage of a very low overhead for information exchange in the network. We show that cooperation based spectrum sharing etiquette improves the overall network performance at the expense of an increased overhead required for information exchange.

基于Q学习自适应蚁群算法的认知无线电频谱分配

认知无线电能有效实现频谱资源的再利用,是当前通信研究领域的热点之一.如何进行频谱的合理分配是实现认知无线电网络有效运作的关键问题.在图论着色模型的基础上,提出了一种基于Q-学习的自适应蚁群算法.通过仿真实验表明,该算法性能明显优于颜色敏感图着色算法,能更好地实现网络效益最大化.同时,比传统的蚁群算法寻优能力更强,收敛速度更快.     

基于图论的认知无线网络频谱动态分配

在认知无线电网络中,图论与量子遗传算法相结合的频谱分配策略能够提高频谱利用率,但存在早熟和收敛精度不够等缺点。为了解决该问题而实现算法的优化,对图着色理论的频谱分配模型进行数学建模,并针对该模型提出了改进的量子遗传算法。首先,通过使用小生境技术初始化种群,使种群分布更加广泛、算法的收敛度更高;其次,根据进化代数对量子旋转角进行实时动态调整,对染色体进行阈值变异,防止个体陷入早熟,跳出局部解;然后,对干扰约束条件进行重新设计,有效地避免盲目性,提高了网络的公平性和网络效益。仿真结果表明,所提算法有效地提高了频谱利用率,极大地增强了网络系统的性能。     

认知无线电网络中频谱分配算法

 随着新型无线业务的不断发展,频谱供需矛盾日益明显.认知无线电网络被认为是实现动态频谱共享、缓解频谱供需矛盾的重要途径,近年来相关研究受到了广泛关注.本文对认知无线电网络中的频谱分配研究进展进行了分析.论文首先介绍了认知无线电网络的技术背景,分析了认知无线电网络中频谱分配的关键问题和算法设计目标.在此基础上总结了主流频谱分配模型的设计思想与技术特点,并详细描述了各模型经典分配算法的实现机制.最后,对频谱分配研究趋势进行了展望.