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Sense-Bandits:基于人工智能的感知阈值自适应框架用于非授权频段异构技术共存

网络与互联网体系结构 2021-05-28 v1

摘要

本文提出 Sense-Bandits,一种基于人工智能的分布式感知阈值(ST)自适应框架,用于共享频谱上的感知阈值调整。该框架专门针对异构技术(如 Wi-Fi、4G 授权辅助接入(LAA)和 5G 新空口非授权(NR-U))在非授权信道上的共存。为接入信道,设备将测得功率与预定义 ST 值比较,并据此判断信道是否空闲。ST 值设置不当会产生非对称感知底,导致隐藏终端引起的冲突和/或暴露终端引起的空间复用降低。最优 ST 设置具有挑战性,因为它需要所有竞争设备的移动性、业务负载和信道接入行为的全局知识。Sense-Bandits 采用基于聚类的多臂老虎机(MAB)算法解决该问题,其根据网络动态自适应调整学习行为。聚类使算法能够实时跟踪网络变化,通过分类共存网络的状态与动态,确保快速学习最佳 ST 值。我们开发了实现 Sense-Bandits 的基于 C++ 的网络模拟器,并将其应用于评估 Wi-Fi 与 5G NR-U 系统在非授权 5 GHz U NII 频段上的共存。仿真结果表明,采用 Sense-Bandits 的 ST 自适应设备不会损害采用固定 ST 值的邻近设备。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.12834,
  title  = {Sense-Bandits: AI-based Adaptation of Sensing Thresholds for Heterogeneous-technology Coexistence Over Unlicensed Bands},
  author = {Mohammed Hirzallah and Marwan Krunz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.12834},
  year   = {2021}
}

备注

ICCCN 2021