Stackelberg博弈与双目标WOA在频谱共享算法中的应用

"基于Stackelberg博弈的双目标WOA频谱共享算法应用于复杂频谱分配问题，通过结合具有强大并行计算能力的双目标鲸鱼优化算法（WOA）和Stackelberg博弈策略，设计了一种能准确反映实际频谱需求的分布式天线系统（DAS）频谱共享调度算法。该算法在仿真中表现出优秀的频谱共享分配性能，从最优价格、用户收益等多个关键指标上均得到验证，有助于实现通信网络中的公平和高效频谱分配，为未来通信网络的频谱共享模式提供了有价值的参考。 关键词聚焦于博弈理论、双目标WOA、Stackelberg博弈和频谱共享，表明该研究深入探讨了如何利用这些理论来优化无线通信中的频谱资源管理。博弈理论在此处表现为Stackelberg博弈，这是一种领导-跟随结构的游戏模型，通常用于描述在一个领导者（如通信网络的服务提供商）和多个跟随者（如用户）之间的互动情况。在这个场景中，领导者设定规则或价格，而跟随者根据这些规则作出最佳决策。 双目标WOA是一种优化技术，源自鲸鱼优化算法（WOA），但扩展到了处理两个相互冲突的目标函数，以寻找折衷的解决方案。这种算法能够有效地探索复杂的多目标空间，从而更全面地解决频谱分配问题。WOA模拟了鲸鱼捕食的行为，通过吸引、包围和攻击策略搜索最优解，其并行计算能力使得大规模问题的求解成为可能。 分布式天线系统（DAS）则是一种无线通信架构，通过在地理上分散的多个天线节点分配信号，提高覆盖范围和容量。在频谱共享的背景下，DAS可以提高频谱效率，减少干扰，并允许多个用户同时访问同一频段。 通过将Stackelberg博弈与双目标WOA相结合，该研究提出的算法能够在满足通信服务提供商利益的同时，确保用户获得最大化的收益，达到双赢的效果。仿真结果证实了这种方法的有效性，无论是在寻找最优价格策略还是优化用户收益方面，都显示出了显著的优势。 该研究的贡献在于提供了一种创新的频谱共享策略，利用先进的优化算法和博弈论思想，为解决通信网络中的频谱资源紧张问题提供了新的思路。这不仅有助于提高频谱利用率，还能促进通信服务的公平性和效率，对于未来5G及更高级别通信网络的发展具有重要意义。"