双向拍卖结合贝叶斯模型的认知无线电网络频谱共享方案 摘要：针对无线电网络中频谱资源有限且利用率较低的问题，提出了基于双向拍卖结合贝叶斯推理模型的频谱共享算法。首先，主用户和次用户自适应地选择拍卖价格分享频段；然后，玩家基于反馈学习过程捕捉调整价格的策略；最后，进行重复拍卖过程直到达成共识。该算法采用了贝叶斯推理技术，能够自适应地响应不断变化的系统环境和玩家数量，具有良好的可扩展性。仿真结果表明，该算法在PU 受益、交易成功率、频谱利用率、网络吞吐量等方面显著优于其他几种较新的频谱共享算法。 关键词：贝叶斯模型；分布式方式；双向拍卖；认知无线电网络；频谱共享 中图分类号：TN926?34；TP393 文献标识码： A 文章编号：1004?373X（2016）11?0024?06 Abstract：Since the spectrum resource in radio networks is limited and its utilization is low，a spectrum sharing algorithm for double auction combining Bayesian inference model is proposed. Firstly，the primary users and the secondary users adaptively select their auction prices to share the spectrum bands. And then，based on feedback learning
process，the players capture their adjustable price strategies. Finally，the auction process is repeated until the consensus is reached. The algorithm adopts Bayesian inference technique，which can adaptively response to the constantly changing system environment and players′quantity. It has better scalability. The simulation results show that the proposed algorithm is superior to several other advanced spectrum sharing algorithms in the aspects of PU benefit，trade success rate，spectrum efficiency and network throughput. Keywords：Bayesian model；distributed mode；double auction；cognitive radio network；spectrum sharing 0 引言 由于无线电频谱的限制，通信网络面临频谱资源稀缺的问题，另一方面，许多许可频谱仍然长时间[1]未被占用。认知无线电（CR）可提高频谱资源利用率，在CRs中，部分用户可以智能地监控环境并在分配的频段都处于闲置状态时 能够与许可用户共享频谱，通过许可用户（PUs即主用户）和未经许可的用户（SUs即次级用户）[2]之间的频谱共享实现CR网络频谱利用率的增加。 本文提出了一种基于双向拍卖融合贝叶斯推理模型的 频谱共享算法，假设主用户和次级用户是自相关博弈玩家，他们为了达到最大化收益的目的而做出决策。本文算法自适
无线通信作业 1.哪三种技术应用需求的变化有力地推动和促进了现代无线通信和无线通信网络技术的发展和演进？ 1）Wireless Local Area Network 2）Wireless Metropolitan Area Network 3）Wireless Sensor Networks 2.现代无线通信技术和现代无线网络技术所面临的主要挑战有哪些？ 1）干扰的避免和管理以及宽带通信的高移动性 2）资源有限，频谱和能量利用率有待提高 3）服务质量 4）可扩展性 5）自组织、自修复能力 6）安全性能 3.未来无线通信网络技术发展中需要采用哪些关键技术？ 无线链路传输技术、无线网络管理控制技术、组网和网络优化技术 4.哪些无线通信网络技术可以支持1Gbps的峰值数据传输速率？其所使用的频段为多少？ 超宽带（UWB）无线通信技术，频段：3.1G-10.6G。 5.无线通信所面临的时间选择性衰落和频率选择性衰落会对无线通信产生什么影响？ 时间选择性衰落会造成信号波形展宽引起码间干扰，信号可能无法区分； 频率选择性干扰会增加接受端信号的误码率，信号能量也会大大减少。 6.可以采用哪些技术来克服平坦衰落和频率选择性衰落对无线通信的不利影响？ 平坦衰落：多样组合技术、编码和交织技术和自适应调制技术； 频率选择性衰落：均衡技术、多载波技术、频谱扩展和天线解决方法。 7.在无线通信网络中采用中继技术可以带来哪些好处？常用的中继方法有哪些？ 答：（1）中继技术的好处： 1）有利于减少阴影衰落和路径衰落； 2）可以帮助蜂窝用户； 3）提供了多样性：通过使用中继技术，由在空间上分离的天线组成的多路虚拟天线阵列成为可能； 4）适用于ad-hoc网络； 5）安装高度比基站低：可以减少运行开销； 6）高密度中继系统的传输数据速率更高，可以大区域蜂窝的覆盖问题； （2）常用的中继方法：解码转发、放大转发、编码合作。 8.感知无线电技术中的频谱共享方法有哪几种？每种方法各有什么特点？ 答：唯一访问、纵向访问、横向访问； 唯一访问：一个系统对频谱有唯一访问性； 纵向共享：一个主系统，并且只有当从系统不产生对主系统有害的干扰时才共享从系统。 横向共享：所有系统有相同的监管状态，可以平等的访问频谱
软件无线电课程论文 论文题目：认知无线电之频谱共享技术 姓名： 学号： 班级： 目录 目录 2 摘要 3 1 引言 3 2 研究现状 3 3 基本原理和算法 3 4 分布式动态频谱共享系统系统模型 3 5 个人理解和体会 3 6 参考文献 3 摘要 当前,无线频谱资源的紧缺是限制无线通信与服务应用持续发展的瓶颈。认知无线电(Cognitive Radio,CR)作为一种新兴的技术,它改变了传统的由政府授权使用无线电频谱的方式,它以频谱利用的高效性为目标,允许非授权用户机会式利用授权用户的频谱空洞传输,被认为是解决无线频谱资源紧缺问题的一种新方法。基于认知无线电技术进行频谱共享,能大大降低频谱和带宽限制对无线通信技术发展的束缚,极大地改变目前无线频谱资源日益紧缺的状况.本文将从研究现状、原理等简单介绍认知无线电中的频谱共享技术。 关键字：认知无线电频谱共享技术频谱利用频谱分配 1 引言 基于认知无线电技术进行动态频谱共享,能大大降低频谱和带宽限制对无线通信技术发展的束缚,极大地改变目前无线频谱资源日益紧缺的状况.动态频谱共享本质上是一种多目标优化问题,由于所有参与者(包括主用户和认知用户) 具有不同的目标和利益,彼此之间的决
策行为相互影响,并存在竞争和协作关系. 如何设计频谱的使用规则和相关接入机制,协调所有参与者的行为实现有效的频谱共享,满足各自不同的利益需求就成为关键问题. 目前,利用博弈论的方法分析动态频谱分配策略研究逐渐被研究者关注. 目前普遍采用的非合作博弈模型中,理性的博弈者总是追求自身利益最大化,从而导致博弈的纳什均衡偏离全局最优状态. 解决这一问题的一种有效方法用户效用函数的设计中,除了包括用户自身的收益之外,还将自身行为对其他用户造成的影响考虑在内. 每个用户在追求自身效用最大化的同时兼顾了其他人的利益,其结果使得非合作博弈的均衡状态收敛于系统的最优状态. 2 研究现状 认知无线电的频谱共享技术在提高频谱利用率方面的价值引起了各国电信管制机构的兴趣，不过由于认知无线电的技术和概念都非常超前，多数国家仍在研究讨论当中，只有美国的FCC已经正式批准具备认知无线电性能的设备进入市场。 近年来美国希望大力发展宽带无线接入业务，但由于频谱资源匮乏，亟需寻找新的频段给新的接入技术。美国是最早推动和批准使用认知无线电设备的国家。FCC从2003年就开始尝试引入认知无线电提高频谱的利用。2003年12月，FCC公布了《使用认知无线电技术促进频谱利用的通知》，就《FCC规则第15章（FCC rule part 15）》（用于数字式设备和低功发射机的法规）进行了修订，并于2005年10月，正式批准了关于引入认知无线电技术、使用认知无线电设备的法规。 FCC认为目前最适合应用认知无线电技术的是UHF中分配给电视广播业务的6 MHz频段，因为目前该频段在美国利用率很低，通过允许其它免许可设备使用这个频段，不仅可以提高频率利用率，而且还可以推广宽带无线接入业务，因为这个波段传播距离远，适合为偏远地区提供服务，可以促进美国社会的宽带普及。FCC认为认知无线电技术还可以在高频率频段发挥作用，如100 GHz以上的频段在美国的使用率只有5%-10%。 认知无线电的频谱共享技术听起来是个十分新颖的概念，但事实上无线局域网（WLAN）领域已经开始利用认知无线电技术的频谱共享技术。 WLAN是最早利用认知无线电频谱共享技术的无线通信系统。FCC等法规机构要求802.11a无线电能检测雷达信号并避免与它们形成干扰，这种躲避雷达的能力要求系统具有强大的CR类自适应能力，而这只是WLAN-CR功能的开始。 无论在军用还是民用领域，认知无线电的研究与应用都处于起步阶段。在军用领域，美国国防部高等研究计划署（DARPA）于2003年成立了下一代通信计划（XG），着眼于开发认知无线电的实际标准和动态频谱管理标准。2003年开始，Raytheon公司与DARPA签订了下一代无线通信计划的合同。从事认知无线电相关的技术研究与开发。在民用领域，Motorola、Intel等公司也已经成立认知无线电研究组并开始开展相关的研究。 3 基本原理和算法 3.1频谱共享技术概述 采用高效频谱利用技术，首先需要重新认识频谱，频谱不是具体和有限的资源，它是抽象和无限的资源，对其利用率高低取决于所采用的技术。其次，需要详细探讨能充分利用频谱的高效频谱利用技术。近年来随着智能天线、高性能数字处理器，新型扩频码、多址接入技术，软件无线电、智能无线电、感知无线电，动态频谱分配和共享等新技术的迅猛发展，为频谱高效利用提供了可能。 在这些改善频谱利用的新技术中，多无线电系统动态频谱分配与共享技术能显著提高整体频谱利用率，从长远看是提高频谱利用率的根本方法。但动态频谱分配需要改变现有频谱分配总体结构，对频谱管理、网络结构、通信终端等方面改变较大，近期看，实现难度较大。而频谱共享技术在不改变现有频谱分配总体结构下，通过不同无线电系统频谱共享来提高频
私有LTE网络蜂窝无线路由器的概念并不新鲜，但随着最近新的频谱共享创新和“工业4.0”的起源- 工业流程的数字化转型和第四次工业革命- 私有LTE网络的潜力巨大。Harbor Research 最近的一项研究表明，私人LTE网络市场到2022年可能达到170亿美元。今天，我们看到了从制造业自动化和航运港口到石油和天然气以及发电等一系列行业领域的浓厚兴趣。。 除了公共网络之外还要设置专用LTE网络，私有LTE网络的独特概念是，它们使企业客户能够使用专用设备和设置运行自己的本地网络。这种方法提供三个主要好处： 1.本地控制 通过使用专用设备，专用LTE网络及其性能独立于其他用户，并且不存在可能在共享网络中发生的突然流量激增等问题。这种好处对于工业和企业应用至关重要，因为生产率必须保持在高水平和可预测的水平。拥有本地专用网络还可以完全控制数据。例如，公司可以确保敏感数据不会离开场所。 2.优化 通过满足单个公司的需求，可以为该公司的特定物联网应用定制专用LTE网络。这种优化的示例是服务质量（QoS）和移动性设置。通过定制的QoS，可以为关键应用程序提供一致的服务，而不管网络负载如何。通过自定义移动设置，可以针对本地应用程序优化行为; 例如，在不太可能发生链路故障的情况下执行更快的重新连接。 3.随时部署 利用可供任何人用于私有LTE网络的共享和未许可频谱，私有LTE网络的部署很容易，这使新实体能够享受LTE。这将扩展整个LTE生态系统。此外，利用LTE路线图的能力允许访问诸如自组织网络之类的功能以及具有自包含或虚拟/托管核心网络的网络架构。 使用私有LTE网络的好处，现在我们知道私有LTE网络是什么，让我们来看看使用基于LTE 的技术的好处。如下图所示，与其他无线本地网络相比的主要优势是： ?更高的容量支持许多设备同时作为高带宽应用。 ?更远的范围， ?无缝移动， ?行业级可靠性， ?一致的延迟和服务质量， ?安全，最后但并非最不重要， 多个供应商之间的互操作性和5G的路线图。5G的路线图确保了具有新的5G功能的面向未来的解决方案，例如新的5G新无线电（NR）和具有超可靠和超低延迟通信的关键任务服务。那么，你可能会问什么新东西？移动网络运营商可以通过专用其许可频谱的一部分来提供私有LTE网络，这是并将继续是私有LTE市场的重要部分。新的是频谱共享方面的进展，换句话说就是未经许可和共享的频谱。在最近的博客文章中，我们概述了进展 - 从五年前未经许可的LTE的第一个概念到今年早些时候发布其MulteFire 1.0规范的 MulteFire联盟，最近开始对未经许可的频谱中的5G进行的研究。这些努力主要集中在未经许可的频谱上，但最近共享频谱也令人兴奋。在美国，FCC已经定义了公民宽带无线电服务（CBRS），这是一个大约3.5 GHz的150 MHz共享频谱带。为支持在此频段部署基于LTE的技术，我们
基于230 MHz电力无线专网的频谱共享关键技术研究 摘要：无线通信技术是一种重要的电力系统接入网技术，电力无线专用230 MHz频段频谱效率较低，只能支持很低的传输速率，制约了智能电网新业务的发展。为了进一步促进智能电网的实现，提出了一种频谱共享算法，该算法基于OFDM和功率分配技术实现。仿真结果表明，采用该算法能极大地提高频谱效率，提高系统容量。该算法的提出为国家无线电管理委员会进一步完善230 MHz频谱规划方案、促进智能电网的发展提供了有效的参考。 关键词：无线通信专网；频谱共享；OFDM；功率分配 0 引言 随着经济和社会的发展，电网规模不断发展壮大，各种新业务对通信速率和质量的要求不尽相同，因此对传输带宽的需求也不尽相同。为了同时支持对速率、质量要求不同的各种业务，需要一种频谱效率更高，并且能灵活分配带宽的技术。基于认知无线电（Cognitive Radio，CR）的频谱共享正是一种能有效解决频谱稀缺问题的技术，其主要目标在于最大化频谱利用率并兼顾共享用户之间的公平性。目前，基于CR的频谱共享的研究主要基于频谱共享池（Spectrum Pooling）这一策略，基本思想是将一部分分配给不同业务的频谱合并成一个公共的频谱池，并将整个频谱池划分为若干个子信道。因此，信道是频谱分配的基本单位，频谱共享问题可以转化为信道分配问题，以最大化信道利用率为主要目标的同时考虑干扰的最小化和接入的公平性。 作为电力骨干网的延伸，电力无线专网是实现电网智能化的重要保障，其中的230 MHz 频段是国家无委专门划拨给电力、水力、地质等行业的专用频谱资源[1]。目前，基于电力230 MHz频段的传输方案只能支持很低的传输速率，为了促进智能电网的发展，必须提高230 MHz频段的频谱使用效率，以承载更高速率和质量要求的业务。正交频分复用(OFDM)技术能够有效地提高频谱效率，增加系统容量[2]，同时还能抵抗多径干扰，是一种优秀的物理层技术。同时，OFDM把实际信道划分成若干个子信道，这样做的好处之一就是能根据各个子信道的实际情况灵活地分配传输功率，以提高系统容量。为此，本文提出了一种基于OFDM和功率分配技术的传输方案，以提高230 MHz频段的频谱效率。仿真结果表明，这种算法在信噪比正常的情况下(10 dB~20 dB)，能将频谱效率提高30%~40%左右，这就给无委会对230 MHz频段进行规划决策提供了非常有效的参考。 1 电力专网通信与业务需求 不久前，全国首个TD-LTE 230 MHz电力无线宽带通信系统在浙江海盐建成，将为智能电网配用电侧的信息传输提供专门的无线信号通道，是智能电网通信技术的重大突破。根据国家无线电管理委员会的规划，电力专网离散分布于223 MHz~235 MHz频段内，共有40个频点，每个离散频点带宽为25 kHz。其中，单频频段共包含10个频点，离散不均匀地分布于228 MHz~230 MHz频段，频道间隔为25 kHz；双频组网频段包含30个频点，离散不等间隔分布于223 MHz~228 MHz频段和230 MHz~235 MHz频段，收发频率间隔为7 MHz，频道间隔为25 kHz。 目前，这种传统的单频点信道只能提供低速率的数据传输，然而随着经济和社会的发展，电力系统对设备的监控和维护方面的需求逐渐加大，这就需要电力通信专网能够提供图像和视频传输等对速率要求较高的业务，也意味着电力通信专网需要提供更高的数据传输能力。随着智能电网的发展，传统的数传电台由于带宽较小、时延长、频谱利用率低，已不能支持一些新兴业务对传输速率的要求，也不能满足智能配电业务日益增长的需求。为了更合理地利用230 MHz稀缺的频谱资源，必须提升该频段的传输速率和频谱效率。 2 电力专网OFDM方案设计 在OFDM系统设计中，需要折中考虑各种系统要求，这些需求常常是相互矛盾的。通常有三个主要的系统参数需要重点考虑：系统带宽W，业务传输速率R以及多径时延拓展。
非合作无线认知网络频谱共享关键技术研究无线认知网络通过动态频谱接入技术可以提高频谱使用效率,近年来在学术界及工业界受到越来越多的关注与研究。频谱共享是无线认知网络研究的核心内容,主要解决授权频段内主用户与无线认知网络中次用户间以及各次用户之间的频谱获取与使用的问题。本文研究非合作场景下的频谱共享,主要解决理性用户之间在缺少合作意愿的情况下如何独立决策实现高效频谱共享。我们从频谱共享过程中的三个方面展开研究,分别对应频谱获取、信道划分与分配以及对构建信道的接入。 对于频谱获取问题我们主要考虑基于频谱交易的模式下,当用户预算受限时如何使更多用户获得频谱;在获得频谱资源后,我们主要研究各个次用户如何将其划分成不同带宽的信道并进行分配;最后针对用户构建的异构信道研究如何实现高效接入问题。论文的主要工作和创新成果包括以下几个方面:(1)预算受限下次用户的频谱交易模型与算法。频谱交易是次用户获取频谱资源的重要方式,然而现有工作中很少考虑次用户预算对频谱交易的影响。由于频谱资源非常昂贵,在实际网络中次用户可能由于预算有限而无力承担频谱交易费用,最终导致无法获取可用频谱资源。 针对用户预算受限导致交易成功率降低的问题,我们将频谱交易划分为两级交易市场,针对不同市场结构分别设计了新的频谱交易机制来提高交易成功率。其基本思想是通过多个次用户共同购买一个信道来分摊信道交易成本。在一级频谱市场中,我们设计了主用户与次用户间的团购拍卖模型COSTAG,研究用户分组规则与支付规则来构建参与团购的用户分组以及分组内每个用户应分摊的价格。与现有工作相比,COSTAG能够保证拍卖过程中的群组诚实性,提高频谱交易成功率以及主用户收益。 在次级频谱市场中我们设计了针对次用户之间的频谱转租博弈模型SSG,使得多个次用户能够以转租的形式共同分摊频谱交易成本。我们采用MLMF模型构建用户间的博弈关系,利用用户间的共享约束策略空间属性证明了该博弈存在纳什均衡点,并设计了相应的分布式算法使得用户基于局部信息可以收敛到该均衡点。(2)信道分配过程中的用户竞争策略研究。在基础设施结构的无线认知网络中,次用户的信道通常由不同网络服务商分配。
无线通信的六大技术是哪六大? 无线通信的六大技术是哪六大? 移动通信自２０世纪９０年代以来进入了大发展阶段，全球用户数每２０个月翻一番，目前全球用户数已经超过７亿，到２００１年底估计要突破１０亿。我国移动用户也在高速增长，从发展之初到１０００万户，用了１０年时间。今年第一季度就已成为世界上突破１亿大关的第二个国家，从１０００万户到１亿户，只用了不到４年时间，创下了世界之最。最近的统计数字表明，今年７月底，我国移动通信用户达到１．２０６亿户，超过美国１．２０１亿户而跃居世界第一。据ＩＴＵ预测，全球移动用户数在２００１年到２００７年之间的某个时候将超过固定用户。随着移动通信的大发展，无线通信日益受到重视，其地位变得越来越重要，其应用也越来越广泛。 当前，移动通信领域有六大技术热点。 移动与因特网相结合 移动因特网要想得到长足的发展，要解决的第一个问题是提高接入速率，第二个问题是手机上网浏览，第三个问题是移动性。目前，包括ＧＰＲＳ和２．５ＧＣＤＭＡ在内的２Ｇ＋移动技术只解决了手机接入互联网的问题，不能为ＩＰ连接的移动性带来改善，它们不提供ＩＰ漫游。２Ｇ将给移动运营商带来ＩＰ能力，但是为了实施ＩＰ移动性方案还必须引入ＩＥＴＦ的移动ＩＰ标准、采纳新的ＩＰ技术以及与其他ＩＰ业务提供商签订漫游协议，
以允许移动终端不管是在固定网环境，还是在无线环境下在任何地方都可进行无缝的连接。从目前来看，只有ｃｄｍａ２０００将提供真正的ＩＥＴＦ移动ＩＰ环境，而ＷＣＤＭＡ的移动性管理是基于ＧＰＲＳ协议，而不是基于ＩＰ的，故必须把这两种标准协调好才能够实现ＩＰ漫游，保证总的移动性。所以，想真正实现移动ＩＰ中的移动性也不是一件容易的事，还有许多工作要做，还有很长的路要走。对于未来，据国外预测，到２００２年全球范围内将有１亿多部移动电话接入因特网，到２００３年美国和欧洲的通信厂商将会向市场推出５．２５亿台ＷＡＰ设备。亚太地区具有ＷＡＰ功能的手机用户将达到１亿，其中中国的用户将达到１４００万。 移动与固定相结合 ＩＰ已成为沟通各种网络的共同语言。ＩＰ技术除了在创造新的移动业务和应用方面起主要作用外，现还被业界看作固定网和移动网这两种基础设施的融合剂。现在大多数公司认为，固定网与移动网的综合应从核心网开始，逐渐扩展到边缘，把各种速率的数据流通过接入节点提供给用户，从而把固定网与移动网的功能通过ＩＰ这一黏合剂融合在一起。估计三五年内移动交换中心?ＭＳＣ将开始被交换式路由器所取代，并由服务器来控制，电路交换将过渡为基于ＩＰ客户机－服务器的分组交换，从而带来网络基础设施成本下降、软件容易升级、降低管理开销、有利于业务生成等好处。但这一过渡也许要１０年以上，而且在取代之前，必须先把许多存在于原ＭＳＣ内的网络控制功能和智能网功能转移到基于ＩＰ的智能平台上。基站也要改换角色，用作接入节点，具有智能网关的功能，把各种数据流?包括话音变为ＩＰ分组，直接送到ＩＰ路由器，而不再通过交换机。话音和数据都先进入ＩＰ网，必须与ＰＳＴＮ用户沟通的电话则通过网关送出。 逐渐走向成熟的ＬＭＤＳ 自美国第一家本地多点分配业务?ＬＭＤＳ运营公司Ｗｉｎｓｔａｒ开始提供ＬＭ ＤＳ商用业务以来，很多业界人士对ＬＭＤＳ的发展持乐观的态度，认为在未来的２～３年内ＬＭＤＳ将有迅猛的发展。但实际上，由于设备成本过高、没有标准组织专门为ＬＭＤＳ制订标准、没有划分相应的频谱、许可证的颁发无规则可循等原因，除了美国有几家ＬＭＤＳ许可证持有者将其投入市场外，很多国家或运营者仍持观望态度，ＬＭＤＳ没有得到大规模的应用。然而，作为一项主要的固定无线宽带接入技术，ＬＭＤＳ正逐渐走向成熟，成为企业、住宅用户的一个选择。ＬＭＤＳ提供的是类光纤速率?可高达１５５Ｍｂｐｓ的业务，能将话音和高速数据业务捆绑在一起提供，这对业务量较大的企业很有吸引力，特别适用于未得到宽带服务的特定市场。在那些基础设施不发达的国家，ＬＭＤＳ也是一种便宜、风险低、灵活的系统，能在几个月内迅速地提供业务，以满足用户的需要。近来业界对宽带无线固定接入市场看好，特别是解决干扰和互操作等问题的空中接口标准推出之后将进一步推动市场发展，预计到２００３年宽带无线接入的业务市场可达到７４亿美元，能提高频谱使用效率的ＴＤＤ开始热起来，有逐渐占据上风的趋势。另据ＰｉｏｎｅｅｒＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇ的研究，ＬＭＤＳ的设备市场将从１９９９年的２．４１亿美元增长到２００３年
博弈论在频谱共享中的应用 胡玉佩，曾令康 北京邮电大学电子信息工程学院，北京 (100876) E-mail: hypfly73@https://www.doczj.com/doc/fe1297136.html, 摘要：博弈论（Game Theory）是专门用于研究若干个体之间竞争有限资源的数学理论。博弈论已被成功用于研究无线网络资源分配最优化和提高效率的问题。本文首先简单介绍了博弈论的基本概念；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：非合作型博弈论和合作型博弈论，并对这两种博弈论在无线网络资源分配中的应用列举了若干实例。 关键词：博弈论；非合作型博弈论；合作型博弈论；纳什均衡；帕累托最优 1.引言 在目前的无线网络系统中，为了避免或是减轻不同无线技术之间的干扰，广泛采用固定的频谱分配政策，即由国家政府机关进行频谱分配，将一部分频谱分别划分给指定的机构进行特定的服务，如无线电视、蜂窝系统、WLAN等，被指定分配的频谱称为授权频谱（licensed band），未被指定分配的频谱称为未授权频谱（unlicensed band），由国家机关授权使用某授权频谱的机构则被称为该授权频谱的授权用户（licensed user），反之则被称为未授权用户（unlicensed user）。大多数情况下，在无线网络中出现的科技创新都是基于未授权频谱的。近年来，随着无线技术的快速发展，新业务层出不穷，使原本就已非常有限的未授权频谱变得越来越拥挤，加剧了频谱资源有限性引起的频谱资源匮乏问题。 但是，频谱的匮乏是相对的，而不是绝对的，这种匮乏是由当前频谱资源管理上存在着的供新业务使用的频谱匮乏和已授权频谱使用效率不高这两个问题共同引起的。从美国联邦通信管理委员会（Federal Communications Commission）提供的测量数据来看，授权频谱远远没有得到充分的利用，其利用率随着时间的变化和地理环境的不同，一般在15%~85%之间[1]。因此FCC考虑用实时动态的方法代替已有的固定分配方法进行频谱分配，以解决上述资源匮乏问题。按照实时动态分配频谱的思想，FCC提出一项新的政策[2]，将认知无线电（Cognitive Radio）技术应用于无线网络系统中。在此类系统中，授权用户划出部分或是全部授权频谱资源，按照一定的准则，使认知用户即未授权用户可以使用该频谱。为了保证授权用户的绝对传输质量，未授权用户的发射功率和工作频谱都要受到严格限制，因此需要未授权用户合理有效地分配资源，提高系统效益。在现有的知识体系中，博弈论是专门用于研究多个利益共同体之间竞争有限资源的数学工具，并且近年来理论体系不断完善，日趋成熟。实际上，博弈论已经在不同领域得到了广泛的利用，如经济学，政治学，生物学等[3]。同样，博弈论在无线网络中的应用已经引起了越来越多的重视，并且对于无线系统的分析起到巨大的推进作用。为了紧跟技术前沿，本文将对博弈论在资源分配中的应用进行简单的介绍。 2.博弈论 博弈论(Game Theory)，有时也称为对策论，或者赛局理论，是应用数学的一个分支, 目前在生物学，经济学，国际关系，计算机科学, 政治学，军事战略和其他很多学科都有广泛的应用。博弈论主要研究公式化的激励结构（游戏或者博弈）间的相互作用，是研究具有斗争或竞争性质现象的数学理论和方法，同时它也是运筹学的一个重要学科[3]。 在实际生活中，博弈论经常被用作分析两个及两个以上决策者之间相互作用。一次完整