频谱不确定性与感知不准确性下基于运营商的认知无线电网络社会福祉最大化
网络与互联网体系结构
2012-07-30 v1
摘要
在认知无线电网络 (CRNs) 中，次要用户 (SUs) 被允许机会式地接入主要用户 (PUs) 未使用或利用不足的信道。为了有效利用频谱资源，通常采用拍卖方案，其中运营商充当拍卖人并接受来自 SUs 的频谱请求。大多数现有的频谱拍卖工作假设运营商对 PU 活动拥有完美知识。然而在实践中，运营商在交易频谱空洞时更可能仅拥有 PU 流量的统计信息，并实时获取更准确的信息。在本文中，我们区分了受运营商控制的 PU 信道（实时揭示准确的信道状态）和运营商从不受其控制的 PUs 处获取的信道（必须遵循“先感知后使用”范式）。考虑到频谱不确定性和感知不准确性，我们研究了为具有不同延迟容忍度的 SUs 提供服务时的社会福祉最大化问题。首先，当运营商预先知道所有频谱请求时，我们将问题建模为有限视界马尔可夫决策过程，并提出一种基于动态规划的最优算法。随后，我们调查了频谱请求在线提交的情况，并提出了一种贪婪算法，该算法对于同质信道具有 1/2-竞争性，且在更一般设置下与离线算法相当。我们进一步表明，该在线算法结合支付方案可实现对 SUs 的激励相容，同时保证运营商的非负收益。
引用
@article{arxiv.1207.6603,
title = {Maximizing Social Welfare in Operator-based Cognitive Radio Networks under Spectrum Uncertainty and Sensing Inaccuracy},
author = {Shuang Li and Zizhan Zheng and Eylem Ekici and Ness Shroff},
journal= {arXiv preprint arXiv:1207.6603},
year = {2012}
}
备注
submitted to Infocom 2013