With the development of the 5G and Internet of Things, amounts of wireless devices need to share the limited spectrum resources. Dynamic spectrum access (DSA) is a promising paradigm to remedy the problem of inefficient spectrum utilization brought upon by the historical command-and-control approach to spectrum allocation. In this paper, we investigate the distributed DSA problem for multi-user in a typical multi-channel cognitive radio network. The problem is formulated as a decentralized partially observable Markov decision process (Dec-POMDP), and we proposed a centralized off-line training and distributed on-line execution framework based on cooperative multi-agent reinforcement learning (MARL). We employ the deep recurrent Q-network (DRQN) to address the partial observability of the state for each cognitive user. The ultimate goal is to learn a cooperative strategy which maximizes the sum throughput of cognitive radio network in distributed fashion without coordination information exchange between cognitive users. Finally, we validate the proposed algorithm in various settings through extensive experiments. From the simulation results, we can observe that the proposed algorithm can converge fast and achieve almost the optimal performance.


翻译:动态频谱存取(DSA)是一个很有希望的范例,可以解决由于对频谱分配采取历史指挥和控制办法而带来的低效率频谱利用问题。在本文件中,我们调查了典型的多频道认知无线电网络中多用户分散的DSA问题。这个问题是一个分散的、部分可见的Markov决策程序(Dec-POMDP),我们建议基于多剂强化合作学习(MARL)建立集中的离线培训和在线执行框架。我们采用深层次的经常性Q-网络(DRQN)来解决每个认知用户部分可观测性的问题。最终目标是学习一项合作战略,在不协调认知用户之间交流信息的情况下,通过分布式的认知无线电网络的计算,最大限度地增加数量。最后,我们通过广泛的实验来验证各种环境中的拟议算法。我们从模拟结果中可以观察到,拟议的算法可以快速集中,并几乎实现最佳的绩效。

1
下载
关闭预览

相关内容

Cognition:Cognition:International Journal of Cognitive Science Explanation:认知:国际认知科学杂志。 Publisher:Elsevier。 SIT: http://www.journals.elsevier.com/cognition/
Python分布式计算,171页pdf,Distributed Computing with Python
专知会员服务
107+阅读 · 2020年5月3日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Arxiv
0+阅读 · 2021年8月18日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员