基于排队模型的混合overlay/underlay频谱共享优化策略研究

为了更好地提高认知无线电网络中授权频谱的利用率，并为系统用户提供更高质量的服务，采用排队博弈理论研究了混合overlay/underlay频谱共享方式的优化策略。面向认知用户建立了传输时间服从二相阶超指数分布的排队模型，并给出排队模型稳态分布的求解方法。基于收益—支出结构，研究了可视情形下认知用户的个体最优策略及不可视情形下认知用户的纳什均衡策略。以社会收益最优及授权频谱收入最大为目标，给出了认知用户使用授权频谱的接入费用。进行数值实验，揭示了不同策略之间的内在关系，并验证了收费方案的合理性。通过将混合 overlay/underlay 频谱共享方式下的社会最优收益与 overlay 频谱共享方式和 underlay 频谱共享方式下的社会最优收益进行对比，进一步表明了混合 overlay/underlay 频谱共享方式下的社会最优策略能更加稳定且高效地利用频谱资源。