Vi tar upp utformningen av opportunistiska spektrumaccessstrategier (OSA) som gör det möjligt för sekundära användare att självständigt söka efter och utnyttja ögonblicklig spektrumtillgänglighet. Konstruktionsmålet är att maximera genomströmningen av sekundära användare samtidigt som sannolikheten för kollidering med primära användare begränsas. Integrerad i den gemensamma designen är tre grundläggande komponenter: en spektrumsensor i det fysiska (PHY) skiktet som identifierar spektrummöjligheter, en avkänningsstrategi på det medium tillträdeskontrollskiktet (MAC) som bestämmer vilka kanaler i spektrumet som ska kännas, och en tillträdesstrategi, även vid MAC-skiktet, som beslutar om åtkomst baserat på avkänningsresultat som är föremål för fel. Vi formulerar den gemensamma PHY-MAC designen av OSA som en begränsad delvis observerbar Markov beslutsprocess (POMDP). Konstruerade POMDPs kräver i allmänhet randomiserade strategier för att uppnå optimalitet, som ofta är svåråtkomliga. Genom att utnyttja den rika strukturen i det underliggande problemet fastställer vi en separationsprincip för den gemensamma utformningen av OSA. Specifikt kan den optimala gemensamma konstruktionen utföras i två steg: först välja spektrumsensorn och tillträdesstrategin för att maximera momentant genomströmning under en kollisionsbegränsning, och sedan välja avkännande strategi för att maximera den totala genomströmningen. Denna separationsprincip avslöjar optimalheten av myopiska policyer för designen av spektrumsensorn och tillträdesstrategin, vilket leder till slutna optimala lösningar. Genom att frikoppla utformningen av avkänningsstrategin från spektrumsensorns och tillträdesstrategins utformning minskar separationsprincipen dessutom den begränsade POMDP till en okonstruerad strategi, som medger deterministisk optimal politik. Numeriska exempel ges för att studera designavräkningar, samspelet mellan PHY-skiktspektrumsensorn och MAC-lageravkänning och åtkomststrategier, och robustheten i den efterföljande designen till modell missmatchning. Opportunistisk spektrumaccess, delvis observerbar Markov beslutsprocess.
Sensing fel beaktas i REF där författarna fastställer en separation princip, dvs., avkänning och överföring politik kan utformas separat utan förlust av optimalitet.
Joint Design and Separation Principle for Opportunistic Spectrum Access in the Presence of Sensing Errors
{'venue': 'ArXiv', 'journal': 'ArXiv', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}