基于dec-pomdp的认知无线电网络频谱接入算法.pdfVIP

第 8 卷 第 6 期 信 息 与 电 子 工 程 Vo1．8，No．6 2010 年 12 月 INFORMATION AND ELECTRONIC ENGINEERING Dec．，2010 文章编号： 1672-2892(2010)06-0720-06 基于 Dec-POMDP 的认知无线电网络频谱接入算法 张迎晓，杨 涛，胡 波，陈光梦 (复旦大学 电子工程系，上海 200433) 摘 要 ：针对认知无线电网络中认知用户(CR) 的机会频谱感知及接入问题，提出了一种基于分 布式部分可观测马尔科夫决策过程(Dec-POMDP) 的多用户频谱接入算法。在该模型框架下，相邻 CR 用户通过交换接入策略，以区域策略梯度方向为基准，对各个 CR 用户的接入策略做出调整， 从而得到最优联合接入策略。仿真结果表明：该算法有效降低了授权用户的容量损失，提高了空 闲频谱的利用效率，能够更有效地做出接入决策。 关键词 ：认知无线电；可观测马尔科夫决策过程；策略梯度；频谱分配 中图分类号 ：TN911.73 文献标识码 ：A Decentralized POMDP-based cognitive radio network spectrum access algorithm ZHANG Ying-xiao，YANG Tao，HU Bo，CHEN Guang-meng (Department of Electronics Engineering，Fudan University，Shanghai 200433，China) Abstract： In the Cognitive Radio(CR) network, the opportunistic spectrum sensing and access is of paramount importance to the primary user ’s capacity. This paper propose a multi-user Decentralized Partially Observable Markov Decision Process(Dec-POMDP) CR spectrum access algorithm. In this framework, adjacent CR users exchange access policies with neig hbors, and according to policy gradient, each local CR user adjusts its own access policy till the system of CR network obtains an optimum joint access policy. Simulation results show that this algorithm can lower the capacity loss of authorized user efficiently and improve spare spectrum efficiency, moreover, it can make access decision more efficiently. Key words：Cognitive Radio；Partially Observable Markov Decision Process；policy gr