李军芳,韩建敏

(国家无线电频谱管理研究所,陕西西安710061)

0 引言

随着无线频谱资源的日益紧张,认知无线电被认为是研究下一代无线网络的新技术[1]。主用户(授权用户)和认知用户(未授权用户)间的频谱共享不仅能够提高频谱的利用率,而且能够为主用户产生更高的利润[2]。建立一种经济模型有效的进行动态频谱分配管理,使得主用户利润和认知用户频谱满意度最大化。该文提出了基于Bertrand博弈的多主用户参与的频谱共享方案,主用户以价格的方式“出租”频谱[3]给认知用户,在考虑无线传输环境的情况下,以有限的频谱资源最大化主用户的利润,提高主用户共享频谱的积极性,从而提高频谱利用率。

1 系统模型和场景描述

1.1 主用户和认知用户

该文研究的无线电系统由多个主用户和一个认知用户系统组成,其中主用户为授权用户,认知用户为非授权用户。主用户数为N。各主用户工作在不同的授权频段上。认知用户系统由多个认知用户组成,分析时把所有的认知用户视为一个整体,简称为认知用户。

系统模型如图1所示。主用户i将其可用频谱中的空闲频谱以每单位带宽的价格Pi租给认知用户使用。如果认知用户接受主用户的价格,则通过本地政策服务器(SPS)[3]分配频谱给认知用户,主用户和认知用户建立本地连接,认知用户使用自适应调制技术在分配的频谱上进行通信,从而提高了频谱的使用效率,实现了频谱共享。SPS在特定区域内实时的跟踪各主用户的空闲频谱,完成可用频谱的集中分配,这些频谱可以专门地分配给一个认知用户使用,也可以分配给不同的认知用户使用。……