The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

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Optimal Price and Auction Period Decision Method Based on Auction Game Theory for Spectrum Allocation in Cognitive Radio Networks

인지무선 주파수 분배 과정에서 옥션게임을 이용한 최적 가격 및 옥션 주기 결정 방법

  • 박진석 (인하대학교 정보통신공학과 멀티미디어 통신망 연구실) ;
  • 강건규 (인하대학교 정보통신공학과 멀티미디어 통신망 연구실) ;
  • 이상영 (인하대학교 정보통신공학과 멀티미디어 통신망 연구실) ;
  • 백선우 (인하대학교 정보통신공학과 멀티미디어 통신망 연구실) ;
  • 유상조 (인하대학교 정보통신공학과 멀티미디어 통신망 연구실)
  • Received : 2013.08.26
  • Accepted : 2013.10.31
  • Published : 2013.11.30
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Abstract

Cognitive radio technology gives secondary users chances that they can use specific spectrum of the primary user when the primary user doesn't use it. This paper proposes the algorithm that maximizes the benefit of the primary user considering spectrum price and auction period by using the auction game theory. According to the ratio of spectrum that secondary users bid, primary user allocates spectrum to secondary users. In the process of repeated auction, the primary user gets to find the optimal price of spectrum. Using the price and the proposed utility function of primary user, we derive the optimal auction period. At the same time, the primary user finally determines the price of spectrum appropriate for the optimal period.

인지무선(cognitive radio)기술은 특정 주파수에 대해 권한을 가진 주 사용자가 자신의 주파수를 사용하지 않을 때 생기는 유휴 대역을 특정 주파수에 대해 권한이 없는 부 사용자가 사용할 수 있도록 하는 기술이다. 본 논문에서는 인지무선 네트워크에 옥션 게임 이론을 적용시켜, 주파수 가격과 옥션 주기를 동시에 고려한 주 사용자의 이득을 최대화 할 수 있도록 하는 알고리즘을 제안한다. 부 사용자들이 제시한 주파수양의 비율에 따라 주 사용자의 주파수를 분배하는 옥션이 반복적으로 진행되면서 주 사용자는 최적의 주파수 가격을 찾게 되며, 찾아진 주파수 가격 정보와 본 논문에서 새로 제시한 주 사용자의 효용함수를 이용해 최적의 옥션 주기를 찾게 된다. 동시에 주 사용자는 찾아진 최적의 옥션 주기에 맞는 주파수 가격을 최종적으로 결정하게 된다.

Keywords

References

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