刘爱民 曾凡仔 陈嘉贝

摘要：随着认知无线电（CR）技术的发展，协作认知无线电网络（CCRN）成为提高频谱利用效率和解决频谱稀缺问题的有效途径。而且，无线通信系统中的过度能量消耗已变得越来越重要。能量采集（EH）被认为是缓解此类问题的有效解决方案。然而，由于自然能量的随机性和间断性，从自然能源采集的能量不能保证EH网络中令人满意的服务质量（QoS）。混合能源供应已经成为解决不稳定电力供应问题的一种新模式，这意味着，这样的网络是由固定电源能量和采集能量共同提供动力。提出了一种新的混合能量供应认知无线电网络协作频谱租借方案。主用户（PU）雇佣次用户（SUs）作为协作中继，SUs通过从PU的RF信号中采集的能量来帮助PU传输数据，作为回报，PU授予SU接入信道的权利。PU的目标是通过与SUs合作来最大化其收益并节约自身能源，而SU旨在最大化其吞吐量和能源利用率。将此模式制定为Stackelberg博弈。最后，通过遗传算法解决了PU和SU在定价和频谱租借中的最优策略问题。

关键词：认知无线电;协作频谱租借;斯坦克尔伯格博弈;能量采集;遗传算法

中图分类号：TP393.1

文献标识码：A

认知无线电已经作为非授权次用户（SU）动态地接入主用户（PU）的授权频谱以提高频谱利用率的一种手段。它被设计成一个具有观察，推理，决定和合作能力的智能无线电[1-2]。近年来，协作认知无线电网络（CCRN）这样一种新型认知无线电模式被广泛应用[3]。在CCRN中，PU雇佣若干SU作为中继帮助PU传输数据并且给他们部分频谱资源接入时间作为回报。……