Modeling cooperative communications using game theory: applications for cognitive radios

• Autores: Luis M. Gato Díaz, Meiby Ortiz Bouza, Jorge Torres Gómez
• Localización: Revista Científica de Ingeniería Electrónica, Automática y Comunicaciones, ISSN-e 0258-5944, ISSN 1815-5928, Vol. 38, Nº. 2, 2017, págs. 36-48
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Modelación de las Comunicaciones Cooperativas Mediante la Teoría de Juegos: Aplicaciones al Radio Cognitivo
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    En el presente trabajo se introducen las comunicaciones cooperativas con el objetivo de mejorar la eficiencia hacia el uso de los recursos en los sistemas de telecomunicaciones. En el caso especial de las redes de radio cognitivas, se analizan los principales beneficios y costos así como las cuestiones de seguridad que podrían surgir en tal escenario. Desde un modelo de teoría de juegos, se describe la implementación de coaliciones, donde los usuarios cognitivos persiguen beneficios individuales y para la coalición a la que pertenecen. Los resultados de la simulación confirman las ganancias alcanzables por medio de comunicaciones cooperativas y revelan las debilidades de desempeño ante la presencia de amenazas de seguridad. Este documento puede ayudar a los lectores a tener una comprensión mayor de las comunicaciones cooperativas basadas en la teoría de juegos, así como las principales tendencias y desafíos de investigación en esta área.

  • English

    In this paper, cooperative communications are presented to improve efficiency toward the use of telecommunication systems resources. In the special case of cognitive radio networks, main benefits and costs regarding cooperation are analyzed, as well as security issues that might rise in such a scenario. From a game theory model, the implementation of a coalitional game is described, where cognitive users pursue individual benefits as well as benefits for the coalition they belong. Simulation results confirm the gains achievable by means of cooperative communications, and reveal weakening performance in presence of security threats. This paper may help readers to have a more comprehensive understanding of cooperative communications based on game theory, as well as the main research trends and challenges in this area.