认知无线网络动态频谱拍卖机制与优化算法研究

认知无线电是未来无线网络宽带化、泛在化发展的核心技术。构建开放、诚信的频谱拍卖市场是决定认知无线网络商业化成败的基础问题。本项目采用拍卖理论、非合作博弈理论与算法机制设计理论，针对认知无线网络频谱拍卖市场的动态性、异构性和多冲突性特点，开展动态频谱拍卖机制设计理论与优化算法研究。重点突破动态频谱拍卖环境下机制设计的诚信主导、频谱空间复用、可行计算等难点问题，构建具经济学鲁棒性的频谱拍卖市场，实现频谱的高效分配。主要研究内容有：①多维私有信息拍卖机制设计；②偏好诱导拍卖机制；③多性能协调拍卖机制设计。本项目的研究成果将揭示具时空复用特性动态频谱拍卖的诚信主导机制设计规律，预期在优化逼近算法和多性能协调拍卖机制上有所创新，为构建开放、诚信、高效的动态频谱拍卖市场奠定理论基础。

本项目主要围绕认知无线网络频谱资源分配的空间复用特性和时变性展开，研究动态频谱拍卖机制和资源分配算法，主要包含诚信拍卖机制，信道时变特性测试与感知，资源动态分配机制设计三方面的研究内容。围绕上述研究内容，本项目提出基于共存集的频谱动态拍卖机制设计理论和开放式动态频谱拍卖设计理论，实现了动态频谱拍卖的诚信性、有效性和可扩展性，并解决了非透明和私有信息暴露问题；提出在线PDR-RSS 建模框架和基于Gossip的能量有效频谱感知协议，实现了对无线频谱资源的在线建模与测量；提出多蜂窝“跨层协作”频谱接入机制和分布式动态拍卖算法，实现频谱资源的实时有效分配；进一步在多用户MIMO网络场景下，研究了能量有效的干扰消除算法和快速迭代算法，解决了空间自由度饱和和迭代效率低等问题。.本项目共发表国际论著1部和论文18篇，其中SCI期刊论文3篇，EI检索论文18篇。培养了1名博士研究生，6名硕士研究生，其中已毕业硕士研究生4名。