基于非合作博弈的功率控制算法研究

发布时间：2018-01-01 20:26

  本文关键词：基于非合作博弈的功率控制算法研究　出处：《中国矿业大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 认知无线电 功率控制 非合作博弈 干扰门限 网络负荷

【摘要】：随着无线通信技术的飞速发展,无线通信需求越来越多,而可用的无线频谱资源越来越少,与此同时,静态频谱分配方式存在频谱利用率较低的问题。认知无线电技术采用动态频谱分配方式,可实现频谱共享,有效地提高频谱利用率;其中,对认知用户发射功率进行控制是实现频谱共享的重要前提。本文主要研究多用户下的功率控制问题,其在保证QoS的基础上,利用博弈论对认知用户功率控制问题进行优化。主要工作如下:首先,针对NPG算法没有考虑到用户间的相互影响及NPGP算法不能保证认知用户公平性的问题,本文研究了一种基于干扰门限的非合作博弈功率控制算法NPG-IT,并同时对三种算法进行仿真实现,仿真结果表明:相比于NPG算法和NPGP算法,NPG-IT算法不仅降低了用户的发射功率,提高了用户的效用值,而且降低了保证认知网络正常通信的最小信干噪比,提高了认知用户的公平性。其次,本文研究了一种基于网络负荷的非合作博弈功率控制算法NPG-NL,该算法可依据网络的负荷调整认知用户的代价函数。其中,主要对NPG-NL算法的发射功率、用户效用、信干噪比以及效功比等性能指标进行分析,最后仿真验证了不同用户数下的NPG-NL算法性能并对其进行分析。仿真结果表明:NPG-NL算法不仅收敛速度快,满足功率控制算法的实时性要求,而且降低了认知用户的发射功率,节约了资源,并在一定程度上提高了用户的公平性。
[Abstract]:With the rapid development of wireless communication technology, wireless communication needs more and more, and more and more wireless spectrum resources available, at the same time, the static spectrum allocation method has the problem of low spectrum utilization. Cognitive radio technology uses dynamic spectrum allocation method, which can realize spectrum sharing, effectively improve the spectrum utilization rate; among them, the the cognitive users transmit power control is an important premise to realize spectrum sharing. This paper mainly studies the power control problem under multi user, guarantees the QoS on the basis of the cognitive user power control optimization problem using game theory. The main work is as follows: firstly, according to the NPG algorithm without considering the interaction between the user and the NPGP algorithm can not guarantee the cognitive user fairness, this paper presents a non cooperative game power control algorithm based on NPG-IT interference threshold, and at the same time The three algorithm simulation, the simulation results show that compared to the NPG algorithm and NPGP algorithm, the NPG-IT algorithm not only reduces the transmission power of users, improve the user's utility value, but also reduces the channel to ensure minimum normal communication of the cognitive network interference noise ratio, improve the fairness of cognitive users. Secondly, this paper studies the a non cooperative game power control algorithm of NPG-NL network based on load, the algorithm can be based on the cost function of the network load adjustment of cognitive users. Among them, the main algorithm of NPG-NL transmission power utility, SINR and effective power performance index analysis, finally simulation verifies the performance of the NPG-NL algorithm for different users the number and carries on the analysis. The simulation results show that the NPG-NL algorithm not only has fast convergence speed and meet the real-time requirements of the power control algorithm, and reduces the transmission power of the cognitive users, It saves the resources and improves the fairness of the user to a certain extent.

【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN925

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本文编号：1366078