基于感知的无人机辅助蜂窝网络频谱接入技术

《IEEE Open Journal of the Communications Society》：Sensing-Based Spectrum Access in UAV-Enabled Cellular Networks

　　

摘要：

本文提出了一种用于基于无人机（UAV）的蜂窝网络的新型频谱感知与共享框架，旨在高效地重用许可频谱。我们研究了由无人机感知的大规模地面基站（GBS）网络中的频谱空洞，并分析了无人机机会性地重用许可频谱时的网络性能。对来自GBS网络的无人机接收到的信号功率进行了分析，并采用能量检测机制来识别频谱空洞。为评估频谱感知的性能，我们推导出了该检测机制下的精确错误概率。通过对数正态近似，运用Neyman-Pearson框架得到了在固定误报约束下最小化漏检概率的封闭形式表达式。此外，还将所提方案的复杂度与性能与其他现有方法进行了比较。利用Neyman-Pearson准则，我们在保持固定误报概率的前提下，推导出了两种网络的信道接入概率、成功概率以及平均可达吞吐量的表达式。分析结果中的近似值通过大量仿真得到了验证，证明了其准确性。