基于贝叶斯干扰博弈的无线系统竞争

我们研究了在关于对手信息不完全的情况下无线设备之间的竞争。我们将这种交互建模为贝叶斯干扰博弈。每个无线设备在整个可用带宽上选择功率分布，以最大化其数据速率。这种竞争模型代表了多个无线设备在没有任何中央权威或协调协议的情况下共享频谱的情形。与设备拥有关于对手完全信息的博弈不同，我们考虑了设备不知道它们对其他设备造成的干扰的场景。这种被建模为贝叶斯博弈的场景会表现出显著不同的均衡。我们首先考虑同时行动博弈的简单场景，证明了唯一的贝叶斯-纳什均衡是两个设备都在整个带宽上均等地扩展其功率。然后我们将此模型扩展到用户顺序行动的两层频谱共享情形。这里，其中一个设备（称为主用户）是频谱的所有者，它首先选择其功率分布。第二个设备（称为次用户）随后通过选择功率分布来最大化其香农容量以作出响应。在这种顺序行动博弈中，我们证明了存在主用户仅使用部分带宽即可获得更高数据速率的均衡。在重复贝叶斯干扰博弈中，我们证明了声誉效应的存在：一个知情的主用户可以虚张声势，以阻止因缺乏关于信道增益信息而处于劣势的次用户使用频谱。由此产生的均衡可能是高度低效的，这表明竞争性频谱共享是高度次优的。