论文摘要
认知无线电技术是为缓解当前开放频谱资源匮乏和大量专用授权频谱利用率低下的矛盾而提出的一种新的无线通信技术。该技术可以使未经授权的次级无线终端主动发现和合理利用专用授权频段的主用户的空闲频谱资源。在认知无线电网络,次级用户可能抢占或共用主用户的频谱资源。由于次级用户与主用户同时通信时,将会对专用授权频段的主用户通信产生干扰。因此,必须对次级用户的进行严格功率的控制。本文研究了认知无线电网络对次级用户进行联合功率控制以及速率分配的问题。该问题考虑对次级用户进行功率控制的同时,如何对网络中次级用户进行最优的速率分配。该研究的价值在于:对传输速率有不同要求的用户,可以进行灵活的速率分配,以期达到最高效率用网络资源的目的。本文的主要贡献如下:1.本文提出了一种基于3G的异构认知无线电网络中的“基于价格的次级用户的非合作联合功率和速率控制博弈”模型。该模型采用代价函数刻画每个次级用户产生的干扰,采用效用函数描述次级用户的速率收益以及功率开销。2.本文提出了一种分布式算法求解由该博弈模型转化得到的多目标非线性优化问题,该算法可以达到认知无线电网络中次级用户的功率和速率分配的帕累托均衡。本文同时也给出了在该博弈模型中最大化网络整体效用的最优价格参数的选取算法。本文的研究成果对认知无线电网络中次级用户的资源分配问题有借鉴和启发意义。对于解决无线网络的频谱资源紧张和能量有效的网络资源分配等问题都具有很好的应用前景。