Cooperative Feedback for Multi-Antenna Cognitive Radio Networks
认知波束成形（CB）是一种多天线技术，用于在认知无线电网络中的主用户（PU）和次用户（SU）之间进行有效的频谱共享。具体地，多天线SU发射机应用CB来抑制对PU接收机的干扰以及增强相应的SU链路性能。本文针对多输入单输出（MISO）SU信道与单输入单输出（SISO）PU信道共存的情况，提出了一种基于PU接收机到SU发送机的有限速率协作反馈的CB设计新的实用范例。具体地，PU接收器向SU发送器传送用于计算SU发送波束成形器的量化的SU到PU信道方向信息（CDI），以及根据PU接收器处的可容忍干扰裕度来调节SU发送功率的干扰功率控制（IPC）信号。提出了两种基于协作反馈的CB算法：一种是限制SU发射波束形成器与量化后的SU到PU信道方向正交，另一种是放松这种约束。此外，利用SU CDI从SU发射机到PU接收机的协作前馈，以允许更有效的协作反馈。分析了不同CB和协作反馈/前馈算法下SU链路的中断概率，并由此刻画了CDI和IPC反馈之间的最优比特分配折衷。
2010-10-15 cs.IT math.IT
Cooperative Relaying in Underlay Cognitive Systems with Hardware Impairments
研究了多天线和每个收发器有硬件损伤的认知（二次）双跳中继系统的性能。特别是，端到端（e2 e）通信的中断概率推导出封闭的形式，无论是发射天线选择与最大比组合（TAS/MRC），或TAS与选择组合（TAS/SC）建立在每一跳。简化的渐近中断表达式也得到了，它体现了系统的分集和阵列阶数，发射/接收天线数量的平衡的有效性，以及硬件损伤的e2 e通信的影响。
2015-09-01 cs.IT math.IT
Spectrum Sensing in Cooperative Cognitive Radio Networks with Partial CSI
提出了一种基于中继的认知无线电网络中的协作频谱感知算法。我们考虑一个随机模型，其中数据从主用户（PU）的基站（BS）发送。数据由次要用户（SU）中继到SU BS。SU BS仅具有无线信道的部分CSI知识。为了获得基于似然比检验（LRT）的最优决策规则，需要逐点评估每个假设下的边际似然。然而，由于积分的难处理性，这些不能通过分析获得。相反，我们利用拉普拉斯方法近似这些量。性能评估通过数值模拟，它表明，所提出的频谱感知方案可以实现优越的结果的能量检测方案。
2011-10-28 cs.IT math.IT
A Novel Algorithm for Cooperative Distributed Sequential Spectrum Sensing in Cognitive Radio
本文研究了认知无线电中的协作频谱感知问题。在我们以前的工作中，我们已经开发了DualSPRT，一个分布式算法的合作频谱感知使用顺序概率比测试（SPRT）在认知无线电以及在融合中心。该算法运行良好，但不是最优的。在本文中，我们提出了一种改进的算法- SPRT-CSPRT，这是从累积和程序（CSPUM）的动机。我们从理论上进行了分析。我们也修改这个算法来处理SNR和衰落的不确定性。
2012-11-23 cs.IT math.IT stat.AP
Protocol Design and Stability Analysis of Cooperative Cognitive Radio Users
单个认知无线电发射机-接收机对与两个主要用户共享频谱，这两个主要用户与各自的接收机通信。每个主用户有一个本地流量队列，而认知用户有三个队列;一个存储自己的流量，而其他两个是中继队列，用于存储从两个主用户接纳的主中继数据包。提出了一种新的协作认知媒体接入控制协议，其中认知用户利用主频谱带的空闲时间。每个中继队列的流量到达控制使用可调的准入因子，而中继队列服务调度控制通过信道访问概率分配给每个队列的基础上的操作频带。所提出的协议的稳定区域的特征在于其最大预期吞吐量的光。数值结果表明，所提出的合作认知协议的性能增益。
2014-01-18 cs.IT cs.NI math.IT
Cooperative Wideband Spectrum Sensing for the Centralized Cognitive Radio Network
各种主用户（PU）无线电已经被分配到整个频谱中的固定频带中。认知无线电网络（CRN）应该能够执行宽带频谱感知（WSS）以检测暂时未被占用的频带。我们总结了四个占用频带的功能。1.居住稀疏; 2。频带分配信息是固定的和公共的; 3.频带用途有三类; 4.所占用的频带在CRN中是常见的。首次将所有特征作为压缩感知协作WSS（CWSS）算法设计的先验知识，用于集中式CRN。提出了一种改进的正交匹配追踪（Mod-OMP）算法和一种改进的同步正交匹配追踪（Mod-SOMP）算法。我们比较了CWSS性能的Mod-OMP/Mod-SOMP与原来的OMP/SOMP，并显示性能的改善。
2011-02-18 cs.IT math.IT
Distributed Cooperative Spectrum Sensing in Mobile Ad Hoc Networks with Cognitive Radios
在认知无线电移动自组织网络中，次用户可以通过协作感知频谱来检测主用户的存在。在本章中，我们提出了一个完全分布式和可扩展的协作频谱感知方案的基础上，最近的进展共识算法。在所提出的方案中，次用户可以保持协调的基础上，只有本地的信息交换没有一个集中的公共接收机。我们使用二级用户的共识来做出最终决定。所提出的方案基本上是基于共识算法的最新进展，这些算法从复杂的自然现象中获得灵感，包括鸟类成群，鱼类成群，蚂蚁和蜜蜂成群。与现有的协作频谱感知方案不同，所提出的方案不需要集中式接收机，这使得它们适用于分布式CR-MANN。仿真结果表明，所提出的一致性方案可以显着降低漏报概率和虚警概率的CR-MANDROOM。它也表明，该方案不仅具有证明在检测主用户的存在的灵敏度，但也具有鲁棒性，在选择一个理想的决策阈值。
2011-04-29 cs.IT math.IT
Full-Duplex Cooperative Cognitive Radio Networks with Wireless Energy Harvesting
提出并分析了一种新的具有无线能量收集功能的全双工协作认知无线电网络。我们认为次级接收器配备有FD无线电并且充当FD混合接入点（HAP），其旨在从其相关联的EH次级发射器（ST）收集信息并且中继信号。假设ST配备有EH单元和可充电电池，使得其可以从由主发射器（PT）和HAP发射的射频（RF）信号收集和积累能量。我们开发了一种新的合作频谱共享（CSS）协议所考虑的系统。在所提出的协议中，由于其FD能力，HAP可以同时接收PT的信号并发送能量承载信号以给ST充电，或者同时转发PT的信号并接收ST的信号。我们推导出解析表达式的可实现的吞吐量的主要和次要的链接通过表征的ST电池的动态充电/放电行为作为一个有限状态马尔可夫链。我们提出的数值结果来验证我们的理论分析，并证明了所提出的协议的优点，其非合作对应。
2017-03-20 cs.IT math.IT
Robust Beamforming for Secrecy Rate in Cooperative Cognitive Radio Multicast Communications
在本文中，我们提出了一种合作的方法来提高认知无线电多播通信的主系统和次系统的安全性。在它们接入许可给主用户的频谱期间，次未许可用户通过向窃听者发送干扰噪声来帮助主系统加强安全性，同时保护它们自己免受窃听。这项工作的主要目标是最大化的保密率的辅助系统，同时坚持所有个人的主用户的保密率的约束。在被动窃听者和不完善的信道状态信息的情况下，在收发器，感兴趣的效用函数是非凹的，涉及的约束是非凸的，因此，最优解是麻烦的。为了解决这个问题，我们提出了一个迭代算法，以达到所考虑的问题的局部最优。所提出的迭代算法保证实现Karush-Kuhn-Tucker解决方案。
2017-03-01 cs.IT math.IT
Adaptive Modulation and Coding and Cooperative ARQ in a Cognitive Radio System
针对共享频谱环境下的次用户，提出了一种自适应调制编码（AMC）和协作自动重传请求（C-ARQ）的联合跨层设计方案。首先，基于信道的统计描述，给出了平均频谱效率（SE）和平均丢包率（PLR）的封闭表达式。然后，设计跨层方案，以最大化平均SE，同时保持平均PLR在规定的水平之下。首先建立了一个优化问题，并找到了次优解：获得了次系统信道的目标分组出错率（PER），并基于目标PER推导出相应的次优AMC速率自适应策略，最后给出了该方案的平均SE和平均PLR性能。
2017-09-12 cs.IT math.IT
General Spectrum Sensing in Cognitive Radio Networks
认知无线电（CR）发射机和CR接收机（CR链路）之间的成功操作依赖于可靠的频谱感知。对于网络CR，需要在CR发射机处进行频谱感测，并且需要关于CR接收机处的频谱可用性的进一步信息。重新定义了频谱感知以及适用于认知无线电网络（CRN）的统计推断，我们从数学上推导出条件，允许CR发射机转发数据包CR接收机下保证中断概率，并证明了本地频谱可用性的相关性之间的合作节点和CR接收机决定的合作计划的有效性。应用我们的新的数学模型，潜在的隐藏终端在CRN，我们说明了允许的传输区域的CR，定义为邻域，不再是圆形的形状，即使在一个纯路径损耗信道模型。这导致非对称CR链路，使双向链路通常不适合CRN，但这种挑战可以通过协作感知来缓解。因此，频谱感知能力决定了CRN的拓扑结构。对于多个协作节点，为了充分利用频谱可用性，由于信息交换开销有限，提出了协作节点的选择方法。将可靠性定义为协作节点在CR接收端提供的频谱可用性信息，通过应用邻域面积，可以从链路和网络两个角度比较协作节点的感知能力。此外，由于动态CRN缺乏集中协调，CR只能在有限的感知时间内获得局部和部分信息，因此提出了鲁棒频谱感知。合作计划的限制和它们对网络操作的影响也得到了。
2009-07-16 cs.IT math.IT
Cooperative Cognitive Networks: Optimal, Distributed and Low-Complexity Algorithms
本文考虑了认知系统和主系统之间的合作，其中多个认知基站（CBS）中继主用户（PU）的信号，以换取更多的机会来发送自己的信号。CBS使用放大转发（AF）中继和协调波束成形来中继主信号并发送它们自己的信号。我们的目标是最小化的总发射功率的CBS给定的PU和认知用户（CU）的速率要求。我们表明，中继矩阵具有单位秩，并执行两个功能：匹配滤波器接收波束成形和发射波束成形。然后，我们开发了两个有效的算法来找到最优解。第一种算法具有线性收敛速度，适合分布式实现;第二种算法具有超线性收敛性，但需要集中处理。此外，我们推导出线性常规迫零（CZF）和先验迫零（PZF）方案的波束形成向量，这提供了更简单的解决方案。仿真结果表明，由于主系统和认知系统之间的合作，中断性能的改善。
2012-04-12 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Cooperative Cognitive Relaying Schemes for Cognitive Radio Networks
我们研究认知无线电网络，其中主用户（PU）可以与认知无线电用户（即，次级用户（SU））用于其数据分组的传输。PU被假定为以时隙方式操作的缓冲节点，其中时间被划分为等长的时隙。我们开发了两个计划，涉及主要和次要用户之间的合作。为了满足某些服务质量（QoS）要求，用户共享时隙持续时间和信道频率带宽。此外，SU可以利用主反馈消息来进一步增加其数据率并满足PU QoS要求。所提出的合作方案的设计，使得SU数据率最大化的约束下，PU的平均排队延迟保持小于平均排队延迟的情况下，非合作PU。此外，所提出的方案保证了PU队列的稳定性，并保持SU发出的平均能量低于一定值。所提出的方案还提供了更强大的和潜在的连续服务的SU相比，在认知网络中的传统做法，其中SU发送的频谱空洞和沉默会话的PU。我们包括主要的源突发，感知错误，和反馈解码错误的分析，我们提出的合作计划。优化问题是离线解决的，需要一个简单的二维基于网格的搜索优化变量。数值结果表明，在SU数据率和PU吞吐量，平均PU的延迟，和平均PU节能方面的合作计划的有益收益。
2017-10-26 cs.IT cs.NI math.IT
Full-Duplex Cooperative Cognitive Radio with Transmit Imperfections
研究了蜂窝网络中主系统和认知系统之间的协作问题，其中认知基站（CBS）采用放大转发或解码转发协议中继主系统信号，并作为反馈发送自己的认知信号。虽然通常使用的半双工（HD）的假设可能会使合作效率较低，由于两个正交信道相位，我们建议CBS可以工作在全双工（FD）模式，以提高系统速率区域。感兴趣的问题是通过研究认知速率最大化问题来找到可实现的初级认知速率区域。对于这两种模式，我们明确地考虑CBS传输缺陷，这导致与FD操作模式相关联的残余自干扰。我们提出了封闭形式的解决方案或有效的算法来解决这个问题时，相关的残留干扰功率是不可缩放或可缩放的发射功率。此外，我们提出了一种简单的混合方案，根据迫零准则选择HD或FD模式，并提供了有关系统参数影响的见解。数值结果表明，使用FD模式和混合格式显着的性能改善。
2013-03-21 cs.IT math.IT
A Cooperative Bayesian Nonparametric Framework for Primary User Activity Monitoring in Cognitive Radio Network
本文介绍了一种新的方法，使一些认知无线电设备，观察一些主要用户（PU）的可用性模式，合作和使用\emph{Bayesian nonparametric}技术来估计PU的活动模式的分布，假设是完全未知的。在所提出的模型中，每个认知节点可能有自己的个人认为每个PU的分布，因此，寻求找到合作伙伴具有相关的感知。为了解决这个问题，联盟之间的认知设备和合作联盟形成的算法制定的博弈。结果表明，所提出的联盟形成算法允许的认知节点，正在经历一个类似的行为，从一些PU自组织成不相交的，独立的联盟。在每个联盟内部，合作的认知节点使用贝叶斯非参数模型的组合，如Dirichlet过程和统计拟合优度技术，以提高估计PU的活动分布的准确性。仿真结果表明，该算法显着提高了估计的PU的分布和产量的性能优势，在减少的平均实现Kullback-Leibler距离之间的真实和估计的分布，达到36.5%，相对于非合作估计。结果还表明，该算法使认知节点，以适应他们的合作决策时，实际PU的分布变化，例如，PU的移动性。
2012-02-02 cs.GT cs.IT math.IT
Performance of Two-Hop Cooperative Cognitive Networks with an Energy Harvesting Relay
本文研究了一种基于能量收集（EH）多天线中继的协作认知无线电网络（CCRN），研究了在峰值干扰功率控制下，时间切换（TS）和功率分配（PS）协议的中断和吞吐量性能。我们假设中继分别在第一跳和第二跳中使用最大比合并和发射天线选择。与其他文献不同，我们最佳地结合了直接和中继信号在目的地，并证明，由于随机性质的信道和功率控制，有相当大的改善性能。我们还分析了EH-CCRN的性能与增量中继，{解析量化吞吐量的增益{上} EH-CCRN}。对于少量的天线在中继，吞吐量性能的EH-CCRN实际上是劣于一个使用的直接链路没有中继，而增量方案总是优越的。我们建立，存在EH参数的最佳值，导致TS和PS EH协议的最大吞吐量。在某些特殊情况下，我们推导出这些封闭形式的表达式。计算机模拟用于验证推导的表达式。
2020-09-21 cs.IT math.IT
Multi-Phase Smart Relaying and Cooperative Jamming in Secure Cognitive Radio Networks
在本文中，我们研究了在四节点认知无线电网络中的合作安全通信，次级接收器被视为一个潜在的窃听相对于主传输。在保证主用户保密率和传输方案不变的情况下，允许次用户发送自己的信号。在此设置下，我们推导出次用户的可实现的速率和相关的约束条件，以保证主用户的弱保密率，当Gelfand-Pinsker编码是在二级发射机使用。此外，我们提出了一个多阶段的传输方案，包括1）清洁中继与合作干扰的阶段和2）的延迟，以成功解码的主要消息在次级发射机。还推导出了次用户的容量上限。数值结果表明：1）通过根据节点的相对位置，合理选择不同传输方案的次用户参数，该方案的性能优于传统方案; 2）在0.3bits/信道使用范围内，推导出的容量上界接近次用户的可达速率，特别是当次用户发射机/接收机分别与主用户发射机/接收机足够远/足够近时。因此，智能二次发射机能够调整其中继和协作干扰，以保证主保密率，并同时从相关的几何位置发送其自己的数据。
2016-05-13 cs.IT math.IT
Cognitive MIMO-RF/FSO Cooperative Relay Communication with Mobile Nodes and Imperfect Channel State Information
本文分析了一种基于认知无线电的解码转发混合多输入多输出（MIMO）射频/自由空间光（RF/FSO）协作中继系统的性能，该系统具有多个移动主、副用户节点。由于信道估计误差而引起的不完美信道状态信息（CSI）的影响也在次级用户发射机（SU-TX）处被考虑并且分别中继在功率控制和符号检测过程上。这项工作的一个独特的方面是，固定和成比例的干扰功率约束，以限制在主用户接收机（PU-RX）的干扰。分析结果得出上述系统的准确和渐近中断和误比特概率的特征节点的移动性和不完善的CSI的实际条件下，连同光信道的损伤，如路径损耗，大气湍流，和指向错误，每个SU-TX和中继之间的正交空时分组编码传输。最后，仿真结果产生各种有趣的见解系统的性能，如一个midamble与前导码的信道估计的好处。
2018-05-14 cs.IT math.IT
Cooperative Spectrum Sensing for Amplify-and-Forward Cognitive Networks
我们开发了一个合作放大转发认知无线电网络中的频谱感知框架。我们考虑一个随机模型，中继分配在认知无线电网络中的主用户的信号传输到一个认知辅助基站（SBS）。我们开发的贝叶斯最优决策规则下的各种情况下的信道状态信息（CSI）从完美到不完美的CSI。为了获得基于似然比检验（LRT）的最优决策规则，需要逐点评估与存在或不存在传输相关的每个假设下的边际似然。然而，在某些情况下，LRT的评价不能解析地进行，由于所涉及的多维积分的棘手性。在其他情况下，检验统计量的分布不能准确地获得。为了克服这些困难，我们设计了两个算法来近似边缘似然，并获得决策规则。第一种是基于高斯近似，我们通过Berry-Esseen界的多变量版本量化近似的准确性。第二种算法是基于拉普拉斯近似的边际似然，这导致在一个非凸优化问题，有效地解决了通过贝叶斯期望最大化方法。我们还利用Laguerre级数展开近似的分布的检验统计量的情况下，它的分布不能得到准确的。性能通过分析界和数值模拟进行评估。
2011-11-01 cs.IT math.IT
Enhancing PHY Security of Cooperative Cognitive Radio Multicast Communications
在本文中，我们提出了一种合作的方法来提高认知无线电多播通信的主系统和次系统的安全性。在它们接入许可给主用户的频谱期间，次未许可用户通过向窃听者发送干扰噪声来帮助主系统加强安全性，同时保护它们自己免受窃听。这项工作的主要目标是最大化的保密率的辅助系统，同时坚持所有个人的主用户的保密率的约束。在有源窃听者和完美的信道状态信息（CSI）在收发器的情况下，感兴趣的效用函数是非凹的，所涉及的约束是非凸的，因此，最优解是麻烦的。为了解决这个问题，我们提出了一个迭代算法，至少到达一个局部最优的原始非凸问题。该算法保证实现Karush-Kuhn-Tucker解。然后，我们扩展的优化方法的情况下，被动窃听和不完善的CSI知识的收发器，其中的约束转化为一个线性矩阵不等式和凸约束，以促进最优解。
2017-07-08 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Energy Harvesting Underlay Cooperative Cognitive Radio Relay Networks with Randomly Located Nodes
研究了主用户泊松场存在时能量收集协作认知无线电网络（CRN）的成功数据通信概率.我们考虑的情况下，收获能量后，从主发射机（PT），次发射机（ST）将发送其符号向次要目的地（SD）通过一个合适的辅助中继从一组随机分散的空闲节点在一个圆形区域内。我们已经考虑了几个中继选择标准，在我们的工作中，一个更好的中继节点选择。我们还分析了二次发射机的性能成功的符号传输的概率。通过详细的分析，研究了ST的性能与PU的密度、PT的发射功率和ST所需的发射功率等网络实体之间的关系。在本工作中，已经探索了能量收集的益处和来自PT的干扰之间的非平凡的权衡。数值结果验证了推导出的解析表达式的精度。
2019-03-04 cs.IT math.IT
Cooperative Prediction-and-Sensing Based Spectrum Sharing in Cognitive Radio Networks
本文提出了一种新的认知无线电网络频谱共享模型--基于预测和感知的频谱共享模型，将每个资源块的时间结构分为频谱预测和感知阶段和数据传输阶段。在第一阶段中，协作频谱预测作为频谱感知的子阶段被并入。我们研究了一种在辅基站（BS）和感测时间处的发射波束成形的联合设计。主要的设计目标是最大化所有次级用户（SU）的总速率，其服从所有SU的最小速率要求、次级BS处的发射功率约束以及所有主用户处的干扰功率约束。原来的问题很难解决，因为它是高度非凸的。我们首先将问题转化为一个更容易处理的形式，然后到达一个凸规划的基础上的内部近似框架，最后提出了一个新的算法来连续解决这个凸规划。我们证明了该算法迭代地提高了目标，同时保证收敛至少局部最优。仿真结果表明，该算法达到一个稳定点后，只有几个迭代与现有的方法有显着的性能改善。
2017-07-24 cs.IT math.IT
Beacon-Assisted Spectrum Access with Cooperative Cognitive Transmitter and Receiver
频谱接入是认知无线电在不干扰传统系统的情况下检测和利用频谱空洞的重要功能。在本文中，我们提出了新型的协作通信模型，并展示了如何在一对辅助发射机和接收机之间部署此类合作来帮助它们更可靠地识别频谱机会。通过动态地和机会主义地将次级用户之一分配为中继以帮助另一个次级用户来促进这些合作，这导致更有效的频谱空洞检测。此外，我们调查的影响，错误检测的频谱空洞和丢失的通信机会的能力的辅助信道。具有干扰避免频谱接入的次用户的容量受到以下因素的影响：1）次发射机-接收机对如何有效地感测空闲频谱的可用性，以及2）次发射机-接收机对关于网络频谱活动的感知如何相关。我们表明，这两个因素都得到了改善，通过使用建议的合作协议。所提出的协议之一需要在网络中进行明确的信息交换。这种信息交换在实践中易于出现无线信道错误（即，是不完美的）并且造成带宽损失。我们分析了这种不完善的信息交换的能力，以及带宽成本的影响，可实现的吞吐量的影响。该协议还扩展到多用户二级网络。
2009-05-27 cs.IT math.IT
Optimal Cooperative Cognitive Relaying and Spectrum Access for an Energy Harvesting Cognitive Radio: Reinforcement Learning Approach
Qatar University（卡塔尔大学）；Nile University（尼罗河大学）
在本文中，我们考虑了认知环境下的合作通信的背景下，认知无线电（CR）用户被假定为网络的自组织中继。假设CR用户和PU是能量采集器。CR用户协作地中继主用户（PU）的一些未递送的分组。具体地，CR用户将未递送的主分组的一部分存储在中继队列（缓冲器）中。它使用时隙上的适当动作来管理未递送的主分组到其中继队列的流。此外，它具有在空闲时隙（PU的队列为空的时隙）选择用于信道接入的所用队列的决定。假设一个数据包传输消耗一个能量包。最优策略根据主用户和CR用户到达数据和能量队列的速率以及信道的连通性而变化。CR用户通过承担中继未递送的主分组的责任来为PU节省能量。随着时间的推移，它最佳地组织自己的能量包以最大化其收益。
2014-07-08 cs.IT cs.LG cs.NI
Diffusion of Cooperative Behavior in Decentralized Cognitive Radio Networks with Selfish Spectrum Sensors
本文研究了分布式认知无线电网络中自私频谱感知用户的协作行为随时间的扩散。用户可以单独选择是否参与协作频谱感知，以最大化他们的感知虚警率和发送能量消耗方面定义的个人收益。该系统被建模为一个部分连接的网络与统计分布的程度的用户，谁发挥他们的短视的最佳反应，他们的邻居在每次迭代的行动。在此模型的基础上，我们研究了扩散博弈的贝叶斯纳什均衡的存在性和特征。接下来分析了网络拓扑结构、信道衰落统计、传感协议和多天线对扩散过程结果的影响。模拟结果表明，如何有利于不同的网络场景的扩散合作提出了进一步的见解，我们的结论与额外的改进和值得追求的问题进行了讨论。
2013-02-06 cs.GT cs.IT math.IT
Cooperative spectrum sensing over unreliable reporting channel
本文的目的是分析一个合作频谱感知方案，使用集中式的方法与不可靠的报告信道。将频谱感知应用于认知无线电系统，其中每个认知无线电执行简单的能量检测，并通过报告信道将判决发送到融合中心。当决策在融合中心可用时，应用n-out-of-K规则。在认知无线电系统性能的参数n的选择的影响进行了分析的情况下，报告信道引入错误。
2011-06-20 cs.IT math.IT stat.OT
Coalition Formation Game for Cooperative Cognitive Radio Using Gibbs Sampling
本文考虑了一种认知无线电网络，在该网络中，每个次用户选择一个主用户进行协助，以获得接入主用户信道的机会。因此，辅助同一主用户的每个次用户组形成联合。在每个联盟内，采用顺序中继，并且中继排序算法用于以有效的方式利用中继。然后需要找到辅助每个主用户的次用户的最佳集合，使得它们的速率之和最大化。将该问题转化为一个联盟形成博弈，并采用基于Gibbs抽样的算法来寻找最优联盟结构。
2014-09-15 cs.GT cs.IT math.IT
Spectrum Leasing and Cooperative Resource Allocation in Cognitive OFDMA Networks
本文研究了一种基于OFDMA的协作认知无线电网络，主系统将其部分子信道租赁给次系统，以换取次用户作为中继协助主用户的传输。我们的目标是确定主系统和次系统之间的合作策略，以最大限度地提高SU的总速率，同时保持服务质量（QoS）要求的PU。我们制定了一个联合优化问题的PU传输模式选择，SU（或中继）的选择，子载波分配，功率控制，和时间分配。通过对偶方法，将该混合整数规划问题分解为并行的子载波子问题，每个子问题确定一个PU和一个SU之间的合作策略。我们表明，在每个租用的子载波，最佳策略是让SU专门作为一个中继或发送自己。这一结果从根本上不同于单信道系统中的传统频谱租赁，在单信道系统中，如果SU有助于PU的传输，则SU必须为自己传输一小部分时间。然后，我们提出了一个基于子梯度的算法，找到渐近最优解的原始问题在多项式时间。仿真结果表明，该算法能显著提高网络性能.
2012-09-14 cs.IT math.IT
Stable Throughput of Cooperative Cognitive Networks with Energy Harvesting: Finite Relay Buffer and Finite Battery Capacity
研究了一种协作认知无线电网络的通用模型，其中次用户同时具有有限的中继队列和有限的电池队列。我们的主要目标是表征稳定的吞吐量区域。然而，这种系统的稳定吞吐量区域的完整表征是出了名的困难，因为计算的两个有限队列的二维马尔可夫链（MC）模型的稳态分布是非常复杂的。我们首先提出了一个算法来表征稳定的吞吐量区域的数值，并显示其纯粹的计算复杂性为大队列长度。为了提供易处理性和探索在认知节点的设计参数优化的性质，我们接下来集中在两个更简单的系统，即，有限电池队列与无限中继队列和有限中继队列与无限电池队列（以下分别称为主导系统$1$和$2$）。对于每个建议的主导系统，我们调查的最大服务率的认知节点的稳定性条件。尽管制定的优化问题的复杂性，由于其非凸性，我们利用问题的结构，将其转化为线性规划。因此，我们能够有效地解决他们使用标准的线性规划求解器。我们的数值结果表明，在实际系统中，有限的电池和中继队列实现相同水平的好处的系统具有无限的队列大小，当它们的大小足够大。他们还表明，当能量收集过程的到达率增加时，可实现的稳定吞吐量区域显着扩大。
2018-06-18 cs.IT math.IT
A Cooperative Spectrum Sensing Scheme Based on Compressive Sensing for Cognitive Radio Networks
提出了一种基于压缩感知的协作频谱感知方案。在该方案中，二级用户（SU）被组织在集群中。在每个集群中，SU将其压缩信号转发给集群头。然后，簇头将本地感知数据报告给融合中心，以做出最终决策。采用模数转换器对接收到的SU信号进行采集。所提出的方案进行评估，使用几个指标，包括检测概率，压缩比，错误的概率，和处理时间。仿真结果与其他合作感知方案进行了比较。该方案的检测概率高达97%，处理时间仅为2 ms，压缩比仅为10%，出错率仅为35%。这些结果表明，我们提出的方法优于频谱感知没有压缩感知。
2019-12-10 cs.IT eess.SP math.IT
Cooperative Cognitive Relaying Under Primary and Secondary Quality of Service Satisfaction
本文提出了一种新的协作协议，它涉及到主用户和次用户之间的合作。我们考虑一个认知设置与一个主要用户和多个次要用户。时间资源被划分为离散的时隙。在每个时隙中，一个次要用户被调度用于根据时分多址进行传输，而其余的次要用户（我们称之为次要中继）尝试对主要分组进行解码。之后，次中继采用协作波束成形来转发主分组，并向被调度用于传输的次源的次目的地提供保护以免受干扰。我们的特点的多样性复用权衡的主要来源下，建议的协议。我们考虑由其所需的吞吐量指定的每个用户的某些服务质量。最优化问题就是在这种条件下提出的。结果表明，优化问题是线性的，可以很容易地解决。我们表明，所需的二次吞吐量的总和必须小于或等于正确的数据包接收的概率。
2014-07-01 cs.IT cs.NI math.IT
Cooperative Access Schemes for Efficient SWIPT Transmissions in Cognitive Radio Networks
我们研究了时隙认知无线电网络中的联合信息和能量协作方案，该网络具有一个主收发器对和一组辅助收发器对。主发射器被假定为能量收集节点。我们提出了一个三阶段的合作传输协议。在第一阶段期间，主用户将其时隙的一部分释放给次节点以发送它们的数据并从次射频信号为能量收集主发射机供电。在第二阶段期间，主发送器将其数据发送到其目的地和次节点。在第三阶段，次级节点放大并转发初级数据。我们提出了五种不同的方案，二次接入和供电的主要发射机。我们推导出封闭形式的表达式为所有建议的计划的主要和次要的利率。所提出的方案中的两个使用分布式波束成形来为主发射机供电。基于压缩感知原理，设计了一种稀疏感知中继选择方案。我们的数值结果表明，我们提出的计划的主要和次要系统的收益。
2016-12-23 cs.IT cs.NI math.IT
Spatial-Spectral Joint Detection for Wideband Spectrum Sensing in Cognitive Radio Networks
频谱感知是一项基本功能，它使认知无线电能够检测频谱空洞，并在不对主网络造成有害干扰的情况下适时使用未充分利用的频带。由于单个认知无线电可能无法可靠地检测到微弱的主信号，由于信道衰落/阴影，本文提出了一种合作的宽带频谱感知方案，称为空间-频谱联合检测，这是基于线性组合的本地统计从空间分布的多个认知无线电。将协同感知问题转化为一个优化问题，在实际条件下通过数学变换可以得到次优但有效的解。
2008-01-19 cs.IT math.IT
Spectrum Sharing in Cooperative Cognitive Radio Networks: A Matching Game Framework
动态频谱接入允许未授权无线用户（次要用户）在机会主义或合作的基础上动态地接入来自传统频谱持有者（主要用户）的授权频带。在本文中，我们专注于合作频谱共享的无线网络中的多个主要和多个次要用户。特别是，我们研究的合作伙伴的选择和资源分配的匹配理论框架内的问题，其中的主要和次要用户的目标是优化他们的公用事业的传输速率和功耗。我们提出了一个分布式算法来找到解决方案的匹配游戏，结果在一个稳定的匹配之间的集合的主要和次要用户。分析和数值结果表明，所提出的匹配模型是一种很有前途的方法下，主用户和次用户的效用函数最大化。
2015-12-02 cs.IT cs.NI math.IT
Cooperative Cognitive Relaying with Ordered Cognitive Multiple Access
我们研究了一个认知无线电系统与两个次用户谁可以与主用户在中继其数据包的主接收机合作。除了它自己的队列之外，每个次要用户都有一个队列来保存没有被主要接收者正确接收的主要数据包。次要用户以一定的概率接受未接收的主要数据包，如果两个队列都非空，则从它们的队列中随机发送。这些概率被优化以扩展系统的最大稳定吞吐量区域。此外，我们建议一个次要的多址接入方案，其中一个次要用户感测信道从时隙的开始$τ$秒，如果发现信道是空闲的，则发送。另一次用户在时间段$[0,2τ]$内感测信道以检测主用户和排名第一的次用户的可能活动。如果可能，它在从时隙开始的$2τ$秒之后开始发送。它通过增加其传输速率来补偿延迟的传输，使得它在时隙期间仍然传输一个分组。我们展示了这种有序系统比传统随机接入系统的潜在优势。我们还展示了合作的好处，在提高网络的吞吐量。
2012-08-28 cs.IT cs.NI math.IT
Joint Cooperative Spectrum Sensing and MAC Protocol Design for Multi-channel Cognitive Radio Networks
提出了一种用于多信道认知无线电网络的半分布式协作频谱感知和信道接入框架。特别地，我们考虑了SDCSS方案，其中次级用户（SU）执行感知并彼此交换感知结果以定位频谱空洞。此外，我们设计的p -持久的CSMA为基础的认知MAC协议集成SDCSS，使有效的频谱共享SU之间。然后，我们进行吞吐量分析，并开发一种算法来确定频谱感测和接入参数，以最大限度地提高吞吐量为一个给定的分配信道感测集。此外，我们认为频谱感知集优化问题的SU，以最大限度地提高整个系统的吞吐量。我们提出了穷举搜索和低复杂度的贪心算法来确定SU的感知集，并分析其复杂度。我们还展示了我们的设计和分析可以扩展到考虑报告错误。最后，大量的数值结果表明显着的性能增益，我们的优化设计框架相对于非优化的设计，以及不同的协议参数对吞吐量性能的影响。
2014-06-16 cs.IT cs.NI math.IT
Cooperative Beamforming in Cognitive Radio Relay Networks Using Amplify-and-Forward Relaying Technique
在这项工作中，我们研究的问题中继波束形成的认知无线电中继网络使用放大转发（AF）中继技术。我们考虑一个认知无线电网络，由单一的主要和多个次要的发射机/接收机。此外，还有几个中继节点可以帮助主网络和辅助网络。提出了一种新的中继站波束赋形方法，其中中继站的波束赋形权值是一个优化问题的解。优化问题的目标是最大化在辅接收机（SU-RX）处的最坏情况的信号与干扰加噪声比（SINR），并且约束是主接收机（PU-RX）上的干扰功率和中继节点的总发送功率。我们表明，波束形成问题可以转化为二阶锥规划（SOCP）问题，并解决了二分法搜索方法。我们的仿真结果表明，性能的改善作为一个功能的大小和功率的中继网络。
2019-10-18 cs.IT eess.SP math.IT
In-Band Pilot Overhead in Ultra-Reliable Low Latency Decode and Forward Relaying
在URLLC中，由于严格的延迟和可靠性要求，短消息通信的性能高度依赖于训练序列长度。在本文中，我们研究了合作和非合作传输下的不完美信道估计和瑞利衰落URLLC的性能。除了用于比较目的的平均功率约束之外，我们还假设对导频符号的峰值功率约束。我们得到的最佳训练长度作为块长度和功率约束因子的函数，以满足URLLC的要求。此外，仿真结果显示了与点对点传输相比，导频开销对协作通信的可靠性、延迟和有效吞吐量的影响
2019-03-06 cs.IT math.IT
Session-Based Cooperation in Cognitive Radio Networks: A Network-Level Approach
在认知无线电网络（CRN）中，次用户（SU）可以通过帮助主用户（PU）的数据传输来主动获得频谱接入机会。目前，这种频谱接入是经由基于协作通信的链路级基于帧的协作（LLC）方法来实现的，其中各个SU独立地充当PU的中继，以便获得频谱接入机会。不幸的是，这种LLC方法不能充分利用频谱接入机会来提高CRN的吞吐量，并且不能激励PU加入频谱共享过程。为了解决这些挑战，我们提出了一个网络级的基于会话的合作（NLC）的方法，其中SU被分组在一起，以合作与PU会话的会话，而不是帧的帧，已经做了在现有的作品，频谱接入机会的相应组。得益于我们基于组的逐会话合作策略，我们的NLC方法能够解决LLC方法中的所有这些挑战。为了阐明我们的NLC方法，我们进一步开发了一个认知能力收获网络（CCHN）架构下的NLC计划。我们制定的合作机制设计作为一个跨层的优化问题的约束，主要的会话选择，流路由和链路调度。为了寻找最优化问题的解决方案，我们提出了一个基于增强调度索引排序（SIO为基础的）算法来确定最大独立集。通过大量的仿真，我们证明了所提出的NLC方法的有效性和增强的基于SIO的算法比传统方法的优越性。
2017-05-29 cs.IT math.IT
Spectrum Sharing in RF-Powered Cognitive Radio Networks using Game Theory
研究了认知无线电网络中的频谱共享问题，在认知无线电网络中，多天线的次用户从主用户辐射的射频信号中获取能量，在信息传输前提高其可用能量.在本文中，我们认为PU和SU都是理性的和自利的。基于SU是否帮助转发PU的信息，我们开发了两种不同的操作模式，所考虑的网络，称为非合作和合作模式。在非协作模式下，SU从PU获取能量，然后使用其可用能量来发送其自己的信息，而不会对主链路产生任何干扰。在协作模式中，PU通过提供货币激励来使用SU来中继其信息，并且SU将其能量用于转发PU的信息以及发送其自己的信息。优化问题分别制定为两种操作模式，这构成了一个Stackelberg游戏与PU作为领导者和SU作为追随者。我们分析了Stackelberg游戏的最优化问题的解决方案，并随后获得Stackelberg均衡（SE）。仿真结果表明，当SU与其接收机之间的距离足够大时，Stackelberg博弈的性能可以接近集中式优化方案。
2015-10-09 cs.IT math.IT
Maximum Throughput of a Cooperative Energy Harvesting Cognitive Radio User
在本文中，我们研究的最大吞吐量的饱和可充电次用户（SU）共享频谱与主用户（PU）。SU以一定的收获率从环境中收获能量包（令牌）。假设所有的发射机都有数据缓冲器来存储输入的数据包。除了其自身的业务缓冲器之外，SU还具有用于存储用于中继的被准许的主分组的缓冲器;以及用于存储从环境中收获的能量令牌的缓冲器。我们提出了一个新的合作认知中继协议，允许SU中继一小部分未交付的主要数据包。我们考虑干扰信道模型（或多包接收（MPR）信道模型），并发传输可以生存的干扰，具有一定的概率，其特征在于补充的信道中断。该协议充分利用了主队列的突发性和接收端的MPR能力。此外，它在次级吞吐量最大化的目标下有效地消耗次级能量令牌。我们的数值结果显示了合作的好处，接收器的MPR能力，和二次能量队列到达率的系统性能从网络层的角度来看。
2014-07-08 cs.IT cs.NI math.IT
UAV-Assisted Cooperative & Cognitive NOMA: Deployment, Clustering, and Resource Allocation
协作和认知非正交多址接入（CCR-NOMA）已被认为是克服频谱稀缺问题并支持下一代无线网络中设想的大规模连接的有前途的技术。在本文中，我们研究部署的无人机（UAV）作为中继，公平地服务于大量的二次用户在热点区域。UAV部署算法必须联合考虑用户聚类、信道分配和资源分配子问题。我们提出了一种解决方案，获得用户聚类和信道分配的基础上，最佳的资源分配为一个给定的无人机位置。为此，我们推导出封闭形式的最佳功率和时间分配，并显示它提供了最佳的最大最小公平吞吐量消耗更少的能量和时间比几何规划。基于最优资源分配，还以封闭形式提供了最优覆盖概率，其考虑了信道估计误差、硬件损伤和主网络干扰。最佳的覆盖概率使用建议的最大-最小公平用户聚类和信道分配方法。结果表明，所提出的方法实现了100%的准确性，在超过五个数量级的时间比最佳基准。
2020-08-26 cs.IT eess.SP math.IT
Cooperative Game-Theoretic Approach to Spectrum Sharing in Cognitive Radios
提出了一种将认知无线电中的频谱感知和共享问题规范化建模为可转移效用合作博弈的新框架。次级用户（SU）联合地感测频谱并且协作地检测主用户（PU）活动以用于识别和接入未占用的频谱带。博弈被设计成平衡的和超可加的，以便资源分配是可能的，并为SU提供合作和形成大联盟的激励。游戏的特征函数是根据SU的价值推导出来的，根据联盟在减少PU活动的不确定性方面所做的工作量来计算。根据她在联盟中的价值，每个SU都得到一个回报，这个回报是用各种一点解计算的，比如Shapley值、τ值和Nucleolus。根据其传输的数据率要求，SU使用所获得的支付通过社会最优Vickrey-Clarke-Groves（VCG）拍卖机制来竞标空闲信道。仿真结果表明，与其他资源分配模型相比，所提出的合作博弈理论模型提供了公平性，合作和性能之间的最佳平衡方面的数据率达到每个SU。
2011-12-07 cs.GT cs.IT cs.NI
Cooperative Spectrum Sharing Relaying Protocols With Energy Harvesting Cognitive User
能量受限的无线网络中的无线信息和能量传输理论由于其在延长传感器节点寿命和减轻传统电池对环境造成的危害方面的潜力而引起了研究人员的兴趣。类似地，合作频谱共享协议领域中的进步已经使得能够在许可主用户和次用户之间有效地使用频谱。在本文中，我们考虑了一个能量受限的次级用户，它从主信号中获取能量，并中继主信号以换取频谱接入。考虑Nakagami-m衰落模型，提出了两种关键的协作频谱共享协议，即时分协作频谱共享（TS-CSS）和功率共享协作频谱共享（PS-CSS），并推导了主用户和次用户在解码转发和放大转发中继模式下的中断概率表达式。从所获得的结果，它已被示出，次级用户可以携带自己的传输，而不会对主用户的性能产生不利影响，并且PS-CSS协议优于TS-PSS协议的中断概率在宽范围的信噪比（SNR）。各种系统参数对这些协议的中断性能的影响也进行了研究。
2018-03-22 cs.IT cs.NI math.IT
Cooperative Beamforming for Cognitive Radio-Based Broadcasting Systems with Asynchronous Interferences
为了解决异步干扰问题的一个广义的情况下，多个主和多个辅助接收机，在本文中，我们提出了一种创新的合作波束形成技术。特别地，协作波束成形设计被公式化为最优化问题，其最大化次级目的地的加权和可实现的传输速率，同时其保持主接收器处的异步干扰低于其目标阈值。针对这一问题，提出了一种两阶段次优协作波束形成技术。首先，它找到对应于不同次要目的地的波束成形方向。其次，它在不同的波束成形方向之间分配功率。由于对应于多个主接收机的多个干扰约束，第二阶段中的功率分配方案仍然是复杂的。因此，我们还提出了一种低复杂度的功率分配算法。建议的波束成形技术的情况下，当合作CR节点（CCRNs）有统计或错误的信道知识的主接收机扩展。我们还研究了联合CCRN选择和波束形成技术的性能。数值结果表明，与迫零波束形成（ZFBF）技术相比，该波束形成技术可以显著降低主接收端的异步干扰信号，提高次接收端的总传输速率.
2014-05-08 cs.IT math.IT math.OC
User Scheduling for Cooperative Base Station Transmission Exploiting Channel Asymmetry
研究了多天线基站和单天线用户下行协作多点传输的低信令开销调度问题。通过利用非对称信道特征，即，针对不同基站的路径损耗差异，我们推导出一个度量来判断用户之间的正交性，只使用他们的平均信道增益，基于此，我们提出了一个半正交调度器，可以应用在一个两阶段的传输策略。仿真结果表明，该调度器的性能接近半正交调度器的全信道信息，特别是当每个基站具有更多的天线和小区区域是大的。与其他开销减少策略相比，所提出的调度器需要更少的训练开销来实现相同的单元平均数据率。
2015-05-26 cs.IT math.IT
Cooperative Distributed Sequential Spectrum Sensing
我们认为合作频谱感知认知无线电。我们开发了一个能量有效的检测器，具有低检测延迟，使用顺序假设检验。在局部节点和融合中心均采用序贯概率比检验（SPRT）。我们还分析了该算法的性能，并与仿真结果进行了比较。模型的分布参数的不确定性被认为是。考虑了认知无线电系统中存在和不存在理想信道状态信息时的慢衰落。
2012-11-23 cs.IT math.IT stat.AP
Resource Allocation and Fairness in Wireless Powered Cooperative Cognitive Radio Networks
我们集成了一个无线供电的通信网络与合作的认知无线电网络，其中多个次要用户（SU）无线供电的混合接入点（HAP）帮助一个主要用户中继数据。作为合作的奖励，次级网络获得频谱接入，其中SU使用时分多址向HAP发送。为了最大化SU的总吞吐量，我们提出了一个二级的总吞吐量最优资源分配（STORA）计划。在满足目标一次速率的约束下，STORA方案选择中继SU的最优集合，并联合执行SU的时间和能量分配。具体来说，通过利用最优解的结构，我们找到了SU优先中继主数据的顺序。由于STORA方案侧重于总吞吐量，它变得不考虑个人SU吞吐量，导致低公平性。为了提高公平性，我们研究了三种资源分配方案，它们是（i）等时间分配，（ii）最小吞吐量最大化，和（iii）成比例的时间分配。仿真结果揭示了吞吐量和公平性之间的权衡。最小吞吐量最大化方案是最公平的方案，因为每个SU获得相同的吞吐量，但产生最小的SU总吞吐量。
2016-06-12 cs.IT cs.NI math.IT
Capacity Limits of Cognitive Radio with Distributed and Dynamic Spectral Activity
我们调查的能力，机会主义的通信中存在的动态和分布式频谱活动，即当随时间变化的频谱孔感知的认知发射机是相关的，但不相同的感知认知接收机。使用因果和非因果边信息在发送器和/或接收器的通信的信息理论框架，我们得到的解析容量表达式和相应的数值结果。我们发现，即使通信以仅3-5个符号的突发方式发生，认知无线电通信对动态频谱环境也具有鲁棒性。握手开销的值进行了调查，轻负载和重负载的系统。我们发现，从发送器到接收器的开销信息流的容量的好处是可以忽略不计的，而在相反的方向上的反馈信息开销显着提高容量。
2005-09-26 cs.IT math.IT
An Efficient MAC Protocol with Selective Grouping and Cooperative Sensing in Cognitive Radio Networks
在认知无线电网络中，频谱感知是为次用户发现频谱机会的关键技术。频谱感知的质量由感知精度和感知效率两个方面来评估。这里，感测精度由虚警概率和检测概率表示，而感测效率由感测开销和网络吞吐量表示。在本文中，我们提出了一个基于组的合作媒体访问控制（MAC）协议称为GC-MAC，它解决了传感精度和效率之间的权衡。在GC-MAC中，合作的SU被分成几个团队。在感测时段期间，每个组感测不同的信道，而同一组中的SU对目标信道执行联合检测。除非发现可用信道，否则感测过程不会停止。为了减少感知开销，提出了一种SU选择算法，根据信道动态和使用模式选择协作SU。然后，建立了分析模型，研究了时不变信道和时变信道两种信道条件下传感精度与效率的权衡。最大化可实现的吞吐量的优化问题，制定优化的重要设计参数。饱和和非饱和的情况下进行了调查，相对于吞吐量和感测开销。仿真结果表明，该协议能够显着减少感知开销，提高网络吞吐量，保证感知精度。
2013-04-22 cs.ET cs.IT cs.NI
Energy Efficient Cooperative Strategies for Relay-Assisted Downlink Cellular Systems, Part I: Theoretical Framework
考虑认知对多个中继辅助基站传输的下行蜂窝系统能量效率的影响。该问题的动机是中继辅助解决方案在移动网络中的实际重要性，例如LTE-A，其中中继之间的合作有望大大提高系统的能量效率。我们研究了在基站的功耗和中继节点的合作和认知水平之间的根本权衡。通过将相同的消息分发给多个中继站，基站消耗更多的功率，但它使中继站之间的合作，从而使中继站之间的传输到目的地的多用户认知信道。由于干扰管理和相干合并增益，中继之间的协作允许用于从中继向终端用户发送的功率的降低。这些增益甚至在部分或单向发射机协作的情况下也存在，这是在认知信道（诸如认知干扰信道和具有认知中继的干扰信道）中的情况。因此，我们解决的问题，确定在继电器的最佳合作水平，从而导致最小的总功耗时，占由于认知的功率降低。一个实际的设计实例和数值模拟在配套文件（第二部分）。
2013-03-29 cs.IT math.IT
A Novel Relay-Aided Transmission Scheme in Cognitive Radio Networks
在认知无线电网络中，当主传输上引起的干扰有限时，允许未授权的次用户与授权的主用户共享频谱。在本文中，我们提出了一种新的协作传输方案的认知无线电网络中的中继节点是能够帮助的主要和次要的传输。我们推导出精确的封闭形式和上限表达式的条件下的主要和次要的中断概率在瑞利衰落信道。此外，我们提出了一个简单的功率分配算法。最后，使用数值评估和仿真结果，我们展示了我们的合作传输方案在提高二次中断概率，而不损害主要的潜力。
2011-09-13 cs.IT cs.NI math.IT
Energy Efficiency for Proactive Eavesdropping in Cooperative Cognitive Radio Networks
研究了协作认知无线电网络中的远程主动窃听系统。具体而言，放大转发（AF）全双工（FD）次级发射器协助将从可疑用户接收到的信号中继到合法监视器以进行无线信息监视。作为回报，次发射机被授权共享属于可疑用户的频谱，用于其自己的信息传输。为了改善窃听，所发送的次级用户的信号也可以用作干扰信号以缓和可疑链路的数据率。我们考虑两种情况，即，不可忽略的处理延迟（NNPD）和可忽略的处理延迟（NPD）。我们的目标是通过联合优化AF中继矩阵和预编码向量在次级发射机，以及接收机组合向量在监视器，最大化网络能量效率（NEE），在次级发射机的最大功率约束和次级用户的最小数据率要求。我们还保证窃听链路的可实现数据率不低于可疑链路的数据率，以实现有效的监视。由于NEE最大化问题的非凸性，我们开发了一个有效的路径跟踪算法和一个强大的交替优化（AO）方法作为完美和不完美的信道状态信息（CSI）条件下的解决方案，分别。我们还分析了所提出的方案的收敛性和计算复杂性。数值结果验证了我们提出的方案的有效性。
2022-01-10 cs.IT eess.SP math.IT
Power Allocation and Cooperative Diversity in Two-Way Non-Regenerative Cognitive Radio Networks
在本文中，我们研究了一个双跳块衰落认知无线电网络的性能与独立的，但不一定同分布（i.n.i.d.）Nakagami- $m$衰落信道。主网络由源和目的地组成。根据由两个源节点组成的次级网络是否具有用于协作的单个中继或多个中继从而采用用于协作的机会性中继选择以及两个源节点是否遭受主用户（PU）干扰，本文考虑两种情况，分别称为场景（a）和场景（b）。对于所考虑的频谱共享，所提出的系统的发射功率约束调整的干扰限制的主网络和主用户（PU）施加的干扰。新的分析得到了新的中断容量（OC）和平均符号错误概率（ASEP）的分析结果。特别地，对于场景（a），以封闭形式导出次级网络的OC和ASEP的紧下界。此外，实现了场景（a）的端到端OC的封闭式表达式。关于场景（b），以封闭形式导出次级网络的OC的紧下限。所有的分析结果证实了蒙特卡罗模拟方法。
2017-05-05 cs.IT cs.NI math.IT
