认知网络中基于博弈论的联合功率控制与速率分配算法

朱 江，巴少为，杜清敏

(重庆邮电大学 重庆市移动通信重点实验室，重庆 400065)

认知网络中基于博弈论的联合功率控制与速率分配算法

朱 江，巴少为*，杜清敏

(重庆邮电大学 重庆市移动通信重点实验室，重庆 400065)

(*通信作者电子邮箱Kammybaba@163.com)

针对认知无线网络上行链路中的资源分配问题，提出了一种适应于多小区认知无线网络的基于功率控制与速率分配的博弈算法。为了更加合理地控制用户的功率和速率，减小各次用户间的干扰，首先，在效用函数中分别给功率和速率设置了不同的代价因子，使其能够更加合理地控制用户，避免用户过度增加发射功率。其次，从理论上证明了该算法纳什均衡的存在性、唯一性以及算法的收敛性。最后，为了解决发射功率和传输速率的最优化问题，给出了联合功率控制和速率分配的迭代更新算法流程图。理论分析及仿真结果表明，与同类博弈算法相比，在保证通信质量的前提下，所提算法可以使得用户以较小的发射功率获得较大的传输速率和较高的信干噪比(SINR)，并且减小了用户间的干扰，提高了次用户系统容量。

认知无线电; 博弈论; 多小区; 功率控制; 速率控制

0 引言

认知无线网络中，功率控制技术是解决主、次用户共存网络中的干扰问题的关键技术。近年来，博弈论被广泛地应用到功率控制的研究中。文献[1]是经典的分布式功率控制算法，该算法比较简单容易实现，但是该算法下的次用户的发射功率较大，导致用户间的干扰较大。……