前言

我们已看到一个令人振奋的事实：中国已成为世界信息与通信产业的大国。这不仅是因为中国有着巨大的潜在用户市场，而且有一大批献身信息与通信事业的优秀科研人员为之不懈奋斗。

随着无线通信技术的飞速发展，越来越多的用户以无线的方式接入互联网。在此过程中，无线频谱资源被不断划分（授权）给各种不同的通信系统使用，导致可用的频段变得越来越少，无线频谱成为越来越紧缺的资源。认知无线电的出现使得频谱的“二次利用”成为可能，从而为在频谱资源不足的情况下实现频谱动态管理、提高频谱利用率的构想开创了一个崭新的局面。

认知无线电网络频谱分配技术的主要目的是在避免对授权用户造成干扰的同时，实现认知无线电用户之间高效地、公平地共享可用频谱资源。与传统网络不同，认知无线电网络的频谱分配必须考虑三个方面的问题：一是认知无线电用户对授权用户的干扰；二是认知无线电用户之间的干扰；三是认知无线电系统的效益和用户之间的公平性。博弈论正是研究博弈行为中竞争与合作各方是否存在着最合理的行为方案，以及如何找到这个合理的行为方案的数学理论和方法。从认知无线电用户的行为和目的来看，博弈论模型可用于分析认知无线电系统中各类用户的竞争与合作行为。在基于博弈论的频谱分配模型中，博弈者既可以是所有期望获取频谱的认知无线电用户，也可以是拥有频谱所有权的授权系统。当前，基于博弈论的频谱管理方法已得到了业界的广泛关注。

本书是对作者多年从事无线通信、认知无线电前沿领域研究成果的梳理与总结，较深入地阐述了博弈论在认知无线电网络资源分配中的应用及其性能分析。本书针对不同网络场景，将无线资源分配问题建模为各种博弈模型，对各模型相应的均衡特性、收敛算法、资源分配优化性能等逐一加以分析和讨论，其中详细的理论推导和较丰富的计算机仿真结果可为从事认知无线电网络研究和工程开发的科研人员提供一定的理论依据，也可为相关专业的高校教师、研究生进行相关领域的研究提供参考。

全书包含五章内容。第1章概括介绍认知无线电网络及其资源分配技术发展状况；第2章简要阐述与本书内容相关的博弈理论基本概念与基本原理；第3、4章分别详细讨论中心式和分布式两种场景下认知无线电网络资源分配的博弈论方法；第5章着重介绍异构网络场景下认知无线电网络资源分配博弈论方法。

徐友云教授负责本书内容与结构的策划并参与每一章的编写与校对；南京邮电大学李大鹏博士主要负责第1章和第3.4、3.5、5.1、5.3节的编写；钟卫主要负责第2章和第3.1、3.2、4.3节的编写；高林主要负责第3.3、5.2节的编写。另外，上海交通大学孙高飞博士、解放军理工大学谢威教员和田辉博士也参与了部分章节的编写工作。

本书编撰出版得到了国家973项目（2009CB320402）、江苏省自然科学基金重点项目（BK2011002）、工业和信息产业科技与教育专著出版资金的资助。

由于水平有限，成书时间也较为仓促，书中难免出现疏漏及不足之处，恳请业界专家、学者和使用本书的广大专业技术人员批评、指正。

作者

2013年8月