Contents
1 Game Theory for Spectrum Sharing 1
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Spectrum Sharing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2.1 Current Spectrum Control Policy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2.2 New Spectrum Sharing Approaches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Game Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3.1 Basic Denitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3.2 Bounded Rationality and Myopic Best Response Updates . . . . . . . 6
1.4 Game Theoretical Models for Dynamic Spectrum Sharing . . . . . . . . . . . 8
1.4.1 Iterative Water-Filling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4.2 Potential Game . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.4.3 Supermodular Game . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.4.4 Bargaining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.4.5 Auction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.4.6 Correlated Equilibrium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.5 Conclusions and Open Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26