基于bertrand博弈论的动态频谱分配算法

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1、基于Bertrand博弈论的动态频谱分配算法专题就术局工程雇用基于Bertrand博弈论的动态频谱分配算法李军芳，韩建敏(国家无线电频谱管理研究所，陕西西安71∞61)摘要研究了在多主用户参与的完全竞争模式下的频谱价格问题，建立基于博弈理论的经济模型，分析主用户的频谱利润和频谱价格与认知用户的频谱需求之间的关系。考虑了主用户数、频谱替代因子和学习速率对频谱价格、纳什均衡、收敛性及稳定性的影响。仿真结果表明，合理的频谱价格及传输参数，可以使主用户获得的利润最大化，合理的学习速率可以使主用户的频谱价格快速收敛，通过有偿频谱共享，充分调动了主用户的积极性，从

2、而有效的缓解了认知用户频谱资源紧张的局面。关键词认知无线电;频谱共享;博弈论;纳什均衡申团分类号TN923文献标识码A文章编号1∞3-3106(2011)08-∞44-03DynamicSpectrumAUocationAlgorithmBasedonBertrandGameLIJun-fang,HANJian-min(TheNationalR回，earchInstitute0/RadioSpectrumMαrw1>.gemem.Xi’an8<阳αnxi71创剧，China)Abs位actIn也ispaper，由espectrumpriceove

3、rcompletecompetemodewi由multi-u回回isdiscussed.Italsoconstructsaneconomymodelbasedongame曲回ηandanalyzestherelationshipbetweenthespectrumprofitandspec甘umpriceofprimary回回皿d由espectru皿demandofco伊itive阳四.Thenumberofprim町usersthefactorofspectrums由titutabili町.and由eeffectexertedbythestudysp

4、eeduponspectrumprice,Nashequilibrium,convergence.皿dstability.aretakenintoconsiderations.咀lesimulationresultsshowthatproperS萨扭住umpriceandtransferparamete四canmaximize出eprofitofprimaryuse四.Appropriatestudyspeedcanmakethespec恤mpriceofprimaryu回回convergequickly.Throughsharingthespectr

5、umwi由price，itcangeneratetheenthusiasmofprimaryu院团，由四effectivelyalleviatethetensionofspec位四nresourceofcognitiveusers.Keywordscognitiveradio;spectrumsharing;gametheory;nashequilibrium为非授权用户。主用户数为N。各主用户工作在。引言不同的授权频段上。认知用户系统由多个认知用户随着元钱频谱资源的日益紧张，认知元线电被组成，分析时把所有的认知用户视·为一个整体，简称认为是研究下一代

6、无线网络的新技术(1)。主用户为认知用户。(授权用户)和认知用户(未授权用户)间的频谱共享系统模型如图1所示。主用户i将其可用频谱不仅能够提高频谱的利用率，而且能够为主用户产中的空闲频谱以每单位带宽的价格P租给认知用i生更高的利润(2)。建立一种经济模型有效的进行动户使用。如果认知用户接受主用户的价格，则通过态频谱分配管理，使得主用户利润和认知用户频谱本地政策服务器(Sps)[3)分配频谱给认知用户，主用满意度最大化。该文提出了基于Bertrand博弈的多户和认知用户建立本地连接，认知用户使用自造应主用户参与的频谱共享方案，主用户以价格的方式调制技术在

7、分配的频谱上进行通信，从而提高了频;出租;频谱(3)给认知用户，在考虑无线传输环境的谱的使用效率，实现了频谱共享。SPS在特定区域情况下，以有限的频谱资源最大化主用户的利润，提内实时的跟踪各主用户的空闲频谱，完成可用频谱高主用户共享频谱的积极性，从而提高频谱利用率。的集中分配，这些频谱可以专门地分配给一个认知1系统模型和场景描述用户使用，也可以分配给不同的认知用户使用。主用户共享的频谱既可以用于主用户和认知用户接人1.1主用户和认知用户点(AP)之间的通信，也可以用于认知用户的自组织该文研究的无线电系统由多个主用户和一个认收稿日期:2011-05-30

8、基金项曰:国家科技重大专项项目(2009ZX03∞7-刷)。知用户系统组成，其中主用户为授权用