I detta dokument anser vi att problemet med kanalallokering för throughput maximization i kognitiva radionätverk med hårdvaruanslutna sekundära användare. Speciellt antar vi att sekundära användare (SU) utnyttjar spektrumhål på en uppsättning kanaler där varje SU kan använda som mest en tillgänglig kanal för kommunikation. Vi presenterar den optimala brute-force sök algoritm och dess komplexitet för detta icke-linjära heltal optimering problem. Eftersom den optimala lösningen är exponentiellt komplex med antalet kanaler och SUs utvecklar vi två lågkomplexa kanaltilldelningsalgoritmer som effektivt kan utnyttja spektrummöjligheterna på dessa kanaler. I den första algoritmen, SUs tilldelas olika uppsättningar av kanaler. Vi visar att denna algoritm uppnår den maximala genomströmningsgränsen om antalet kanaler är tillräckligt stort. Dessutom föreslår vi en överlappande kanaltilldelningsalgoritm, som kan förbättra genomströmningen jämfört med den icke-överlappande kanaltilldelningsmotsvarigheten. Dessutom utformar vi ett distribuerat MAC-protokoll för åtkomst till tvistelösning och integrerar det i den överlappande kanaltilldelningsalgoritmen. Vi analyserar också mättnadsgenomströmningen och komplexiteten i de föreslagna kanaltilldelningsalgoritmerna. Dessutom har vi presenterat flera potentiella förlängningar inklusive giriga kanaltilldelningsalgoritmer under max-min rättvisa kriterium och genomströmningsanalys med beaktande av avkänningsfel. Slutligen presenteras numeriska resultat för att validera de utvecklade teoretiska resultaten och illustrera prestandavinsterna på grund av de föreslagna kanaltilldelningsalgoritmerna. Kanaluppdrag, MAC-protokoll, spektrumanalys, genomströmningsmaximering, kognitiv radio. Nya trådlösa bredbandstillämpningar har krävt en aldrig tidigare skådad ökning av radiospektrumresurserna. Följden har blivit att vi står inför ett allvarligt spektrumbristproblem. Flera senaste mätningar visar dock ett mycket lågt spektrumutnyttjande i de flesta användbara frekvensband [1]. Kognitiv radioteknik är en lovande teknik som i grunden kan förbättra spektrumutnyttjandet av licensierade frekvensband genom sekundär spektrumtillgång. Överföringar från primära användare bör dock skyddas på ett tillfredsställande sätt från sekundär spektrumtillgång på grund av deras strikt högre tillträdesprioritet. Skydd av primärkommunikation kan uppnås genom undvikande av störning eller störningskontroll (t.ex. överlagring av spektrum eller underlagring av spektrum) [1]. När det gäller interferenskontrollmetoden bör SU:s överföringsbefogenheter noga kontrolleras så att den aggregerade interferens de skapar vid primära mottagare inte allvarligt påverkar pågående primärkommunikation [2]. I de flesta praktiska scenarier där direkt samordning mellan PU och SU inte är möjlig och/eller om distribuerade kommunikationsstrategier önskas, skulle det vara mycket svårt att upprätthålla dessa interferensbegränsningar. Interferensundvikande tillvägagångssätt skyddar i stället primära sändningar genom att kräva SU:er att utföra spektrumavkänning för att upptäcka spektrumhål över vilka de kan överföra data [3], [4]. Detta dokument fokuserar på att utveckla effektiva kanaltilldelningsalgoritmer för ett kognitivt radionätverk med hårdvaruanpassade sekundära noder med hjälp av den interferensundvikande spektrumdelningsmetoden. I synnerhet överväger vi scenariot där varje SU kan utnyttja högst en tillgänglig kanal för kommunikation. Detta kan vara fallet om SUs är utrustade med endast en radio som använder en smalbands RF front [5]. Dessutom antas det att vita utrymmen är så dynamiska att det inte är överkomligt för varje SU att känna av alla kanaler för att upptäcka tillgängliga och/eller utbyta analysresultat med varandra. Under denna inställning är vi intresserade av att fastställa en uppsättning kanaler som tilldelas varje SU i förväg så att maximal nätgenomströmning kan uppnås på ett distribuerat sätt. Såvitt vi vet har detta viktiga problem inte övervägts tidigare. Bidragen från detta dokument kan sammanfattas på följande sätt:
Referens REF föreslår ett distribuerat MAC-protokoll med en girig kanaltilldelningsalgoritm under kriteriet max-min rättvisa.
Channel Assignment With Access Contention Resolution for Cognitive Radio Networks
{'venue': 'Le Thanh Tan; Long Bao Le,"Channel Assignment With Access Contention Resolution for Cognitive Radio Networks,"Vehicular Technology, IEEE Transactions on , vol.61, no.6, pp.2808,2823, July 2012 doi: 10.1109/TVT.2012.2196532', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Mathematics']}