存在感知错误时机会式频谱接入的联合设计与分离原理
网络与互联网体系结构
2016-11-17 v1
摘要
我们探讨了机会式频谱接入（OSA）策略的设计，该策略允许次要用户独立寻找并利用瞬时的频谱可用性。融入联合设计的有三个基本组件：识别频谱机会的频谱传感器、决定感知频谱中哪些信道的感知策略，以及根据不完美感知结果决定是否接入的接入策略。我们将 OSA 的 PHY-MAC 联合设计形式化为一个受约束的 partially observable Markov decision process (POMDP)。受约束的 POMDP 通常需要随机策略才能达到最优，而这往往是难以处理的。通过利用底层问题的丰富结构，我们为 OSA 的联合设计建立了一个分离原理。该分离原理揭示了频谱传感器和接入策略设计的近视策略的最优性，从而导出了闭式最优解。此外，通过将感知策略的设计与频谱传感器和接入策略的设计解耦，分离原理将受约束的 POMDP 简化为无约束的 POMDP，后者允许确定性的最优策略。提供了数值示例以研究设计权衡、频谱传感器与感知及接入策略之间的交互，以及由此产生的设计对模型失配的鲁棒性。
引用
@article{arxiv.cs/0702158,
title = {Joint Design and Separation Principle for Opportunistic Spectrum Access in the Presence of Sensing Errors},
author = {Yunxia Chen and Qing Zhao and Ananthram Swami},
journal= {arXiv preprint arXiv:cs/0702158},
year = {2016}
}
备注
43 pages, 10 figures, submitted to IEEE Transactions on Information Theory in Feb. 2007