认知无线网络中基于共识理论的分布式聚类合作频谱感知研究

摘要

大量的已有研究工作表明:多用户合作频谱感知可以明显提升检测性能.然而,当网络中用户数目较多,并且用户所分布的空间范围较大时,所有用户均参与合作将会带来巨大的感知开销(例如感知时间和能量消耗).基于无监督学习技术和共识理论的最新进展,在本文中我们提出了一种全分布式的合作频谱感知方案.在所提方案中,仅通过一跳可达的邻居之间的信息交互,具有潜在最佳检测性能的用户会自组织地聚到一起,这些用户进而利用平均共识协议来进行合作频谱感知,然后将感知结果广播至全网用户.为了进行性能比较,进一步给出了最优软合并的一种分布式实现方案.数值结果表明:所提方案获得了与最优软合并方案相近的检测性能,并明显优于已有等增益合并方案和基于位置信息的方案.同时,相比于最优软合并方案,所提方案可以大幅度降低感知开销,并且不需要关于用户本地信噪比的先验信息.