Cognitive Network Cooperation for Green Cellular Networks
近年来，为了减少由通信和联网设备（包括基站（BS）和电池供电的用户终端（UT））耗散的能量，对绿色蜂窝网络的兴趣日益增长。本文研究了认知和协作技术的联合使用，以提高蜂窝网络的能源效率。具体而言，蜂窝设备首先必须使用其频谱感测功能来识别未使用的频谱带（称为频谱空洞）。然后，它们合作利用检测到的频谱漏洞来支持节能的蜂窝通信。考虑到当代终端（例如，智能电话）支持各种无线接入接口，我们利用在频谱空洞内操作的蓝牙或Wi-Fi网络来支持蜂窝通信，目的是实现节能。这种方法被称为\emph{cognitive network cooperation}，因为不同的无线接入网络在认知上与蜂窝网络协作。为了说明使用认知和合作的能源效率的好处，我们研究了电视台（TVS）和BS之间的合作，在传输到UT依赖于电视频谱的机会主义利用，其中未使用的电视频谱带是利用机会主义的方式，这取决于它是否被检测到空闲（或不）。结果表明，对于一个给定数量的信息比特被发送，总的能量消耗显着减少，当认知和合作支持在蜂窝网络中，相比传统的直接传输，纯认知和纯合作。
2016-02-18 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of the MIMO Interference Channel with Cooperation and Cognition
在本文中，我们探讨的好处，在总（和速率）自由度（DOF）的意义上，合作和认知信息共享的两个用户多输入多输出（MIMO）高斯干扰信道与$M_1$，$M_2$天线在发射机和$N_1$，$N_2$天线在接收机。对于协作的情况（包括仅在发射机处的协作、仅在接收机处的协作、以及在发射机以及接收机处的协作），DOF是$\min \{M_1+M_2, N_1+N_2, \max(M_1, N_2)), \max(M_2, N_1)\}$，其与没有协作的信道的DOF相同。对于认知消息共享的情况，DOF是$\min \{M_1+M_2, N_1+N_2, (1-1_{T2})((1-1_{R2}) \max(M_1, N_2) + 1_{R2} (M_1+N_2)), (1-1_{T1})((1-1_{R1}) \max(M_2, N_1) + 1_{R1} (M_2+N_1)) \}$，其中当发射机$i$是（不是）认知发射机时，DOF是$1_{Ti} = 1$ $(0)$，并且以相同的方式定义$1_{Ri}$。我们的研究结果表明，虽然这两种技术可能会增加MIMO干扰信道的总速率容量，只有认知消息共享可以增加自由度。我们还发现，它可能是更有益的用户有一个认知发射器比有一个认知接收器。
2008-03-12 cs.IT math.IT
Information and Energy Cooperation in Cognitive Radio Networks
认知无线电网络中，主系统和次系统之间的协作可以提高频谱利用率。其关键思想是，次系统通过中继帮助提高主系统的性能，并且作为回报，主系统为次系统提供更多的机会来接入频谱。针对现有的大多数研究只考虑信息协同的情况，本文研究了两个系统之间的联合信息和能量协同，即，主发射机发送用于中继的信息，并且还向次系统馈送能量。当次发射机具有到主接收机的良好信道质量但能量受限时，这是特别有用的。我们提出并研究了三个方案，使这种合作。首先，我们假设在两个系统之间存在用于信息和能量传输的理想回程。然后，我们考虑两个无线信息和能量传输方案，从主发射机到二次发射机使用功率分割和时间分割能量采集技术，分别。对于每一个计划，最佳和迫零的解决方案。仿真结果表明，由于额外的能量合作，这两个系统的性能增益很有前途。当能量传输效率足够大时，功率分裂方案比时间分裂方案可以获得更大的速率区域。
2014-03-22 cs.IT math.IT
Adaptive Mode Selection in Multiuser MISO Cognitive Networks with Limited Cooperation and Feedback
在本文中，我们考虑了一个多用户MISO下行认知网络与主网络共存。为了利用空间自由度同时抵消网间干扰和网内（用户间）干扰，提出了基于瞬时信道状态信息（CSI）在多天线认知基站（BS）上进行迫零波束形成（ZFBF）。在认知网络中设计ZFBF的挑战在于如何获得干扰CSI。为了解决这个问题，我们引入了一个有限的网络间的合作协议，即量化的CSI运输从主接收机到认知BS通过购买。显然，反馈量越多，性能越好，但反馈成本也越高。为了达到性能和反馈代价之间的平衡，以反馈效用函数（定义为在满足干扰约束条件下，平均和速率与反馈代价之差）最大化为优化目标，推导出传输模式和反馈量联合优化方案。此外，我们定量研究了CSI反馈延迟的影响，并得到相应的优化方案。此外，通过渐近分析，我们提出了一些简单的格式。最后，数值结果证实了我们的理论主张的有效性。
2013-10-16 cs.IT math.IT
Cooperation and Underlay Mode Selection in Cognitive Radio Network
在这项研究中，我们提出了一种新的方法，在认知无线电网络的合作和协作模式选择。我们的特点是我们提出的混合频谱共享方法的最大可实现的吞吐量。假设混合频谱共享，其中次用户（SU）可以在两种模式下接入主用户（PU）信道，即具有准入控制的协作模式或非协作模式。除了在覆盖模式下接入信道之外，允许次用户占用主用户当前占用的信道，但是具有小的发射功率。增加网络访问模式为二级用户传输数据提供了更多的机会。提出了次用户只有在主用户直接链路信道良好或预测为非中断状态时才能利用GPRS接入。因此，次用户可以在与主用户的频谱共享和协作之间切换。混合接入通过监控主链路的状态来调节。通过观察仿真结果，所提出的模型在最大次用户吞吐量方面比传统的合作和非合作方案的系统性能得到显着的改善。
2016-04-13 cs.IT cs.NI math.IT
On the Cognitive Interference Channel with Unidirectional Destination Cooperation
具有单向目的地协作的认知干扰信道（CIFC-UDC）是一种认知干扰信道（CIFC），其中认知（次）目的地不仅解码从其发送对偶发送的信息，而且还帮助增强主用户的通信。该渠道模型是对原有CIFC的扩展，旨在实现共存条件下的双赢解决方案。从信息理论的角度来看，CIFC-UDC包括广播信道（BC）、中继信道（RC）和部分协作中继广播信道（PCRBC），并且可以降级为它们中的任何一个。我们的主要结果是建立了CIFC-UDC的一个新的统一的可计算的速率区域，它是迄今为止已知的最大的，并且可以明确地表明，它包括以前由Chu提出的结果和BC，RC和PCRBC的最大已知速率区域。此外，本文还讨论了CIFC-UDC中单向目的地协作的一个有趣观点：使主用户的解码器能够进行干扰抑制可以看作是对Devroye等人提出的CIFC-UDC中的Gel'fand-Pinsker预编码干扰抑制的补充，通过将这两种思想结合起来，可以减轻在两个目的地引起的干扰。最后，给出了一类CIFC-UDC的外界，并证明了它是紧的，从而刻画了这类CIFC-UDC的容量域。
2011-02-15 cs.IT math.IT
Random Interruptions in Cooperation for Spectrum Sensing in Cognitive Radio Networks
提出了一种新的认知无线电网络频谱感知协作结构，该结构在能量效率方面优于现有的常用频谱感知协作结构。在所提出的设计中，通过在传感节点和融合中心之间的合作过程中引入随机中断，以及在融合中心的补偿过程来实现效率。关于假设检验问题，首先，建议的系统行为进行了彻底的分析，并提供了相关的似然比检验（LRT）。其次，基于一般的线性融合规则，统计的全球测试摘要推导和传感质量的特征在于在虚警概率和检测概率方面。然后，根据奈曼-皮尔逊准则（NPC）的整体检测性能的优化制定和讨论，它所需的优化确实是一个决策过程中的不确定性，招致禁止计算复杂性。然后，NPC修改，以实现一个很好的负担得起的解决方案，通过使用半定规划（SDP）技术，它表明，这个新的解决方案是接近最优的挠度准则。最后，所提出的架构及其相关的SDP的有效性证明了仿真结果。
2015-09-10 cs.IT math.IT
On the Coexistence of a Primary User with an Energy Harvesting Secondary User: A Case of Cognitive Cooperation
在本文中，我们考虑了一个认知场景中，能量收集次级用户（SU）与主用户（PU）共享频谱。辅助源在主源的静默期间帮助主源递送其未递送的分组。主源具有用于存储其数据分组的队列，而次源具有两个数据队列;一个队列用于存储其自己的分组，另一个队列用于存储被接受用于中继的未递送的主分组的部分。假设次级源是基于电池的节点，其从环境中收获能量包。除了其数据队列之外，SU还具有用于存储所收获的能量分组的能量队列。次级能量包用于初级包解码和数据包传输。更具体地，如果次级能量队列为空，则次级源既不能帮助初级源也不能传输来自数据队列的分组。能量排队被建模为具有马尔可夫到达和服务过程的离散时间排队。由于队列之间的相互作用，我们提供了所提出的系统的稳定区域的内部和外部边界。我们研究了能量到达率对稳定区域的影响。数值结果表明，合作的显着收益。
2014-07-28 cs.IT cs.NI math.IT
On the Coverage of Cognitive mmWave Networks with Directional Sensing and Communication
本文利用随机几何建模含PPP次级用户的认知毫米波网络，分析定向感知与传输阈值下的接入概率、活动比例及主次链路覆盖概率，表明定向性和位置感知可提升并均衡覆盖。
2023-06-02 cs.IT eess.SP math.IT
Cognitive Beamforming for Multiple Secondary Data Streams With Individual SNR Constraints
在本文中，我们认为认知波束形成的多个次级数据流受到个人的信号噪声比（SNR）的要求，每个次级数据流。在这样的认知无线电系统中，允许次用户使用分配给主用户的频谱，只要在主接收机处引起的干扰是可容忍的。在二次信噪比约束和一次干扰功率约束的情况下，我们的目标是最小化二次发射功率消耗。通过利用个人的SNR要求，我们制定了这个认知波束形成问题作为Stiefel流形上的优化问题。迫零波束形成（ZFB）和非迫零波束形成（NFB）被认为是。对于ZFB的情况下，我们推导出一个封闭形式的波束形成解决方案。对于NFB情形，我们证明了非凸原问题的强对偶性，从而通过求解对偶问题可以很容易地得到最优解。最后，给出了数值结果来说明所提出的认知波束成形解决方案的性能。
2013-05-26 cs.IT math.IT
Multiuser Diversity for the Cognitive Uplink with Generalized Fading and Reduced Primary's Cooperation
在认知多址接入网络中，反馈是将辅发射机主基站（STPB）信道增益从主基站（PBS）传送到辅基站（SBS）的重要机制。研究了反馈受限通信环境下认知多址网络的最优和速率容量缩放定律。首先，提出了一种称为$K$ -最小信道增益（$K$-SCG）反馈协议的有效反馈协议，其中PBS将$N$ STPB信道增益中的最小的$\K$反馈给SBS。其次，$K$ -SCG反馈协议的和速率性能进行了研究时，次级用户（SU）的传输功率进行了优化分配的三种网络类型。考虑的网络类型是总功率和干扰受限（TPIL），干扰受限（IL）和个人功率和干扰受限（IPIL）网络。对于所研究的每种网络类型，我们都给出了一个关于$\K$的充分条件，使得$K$ -SCG反馈协议是{ \em渐近}最优的，在这个意义上，$K$ -SCG反馈协议下的次网络和速率缩放行为与全反馈协议下的相同.我们允许二次发射机二次基站（STSB）的分布，和STPB信道功率增益属于一个相当一般的一类分布称为类$\mathcal{C}$ -分布，包括常用的衰落模型。
2015-09-21 cs.IT math.IT
Decentralizing Multi-Operator Cognitive Radio Resource Allocation: An Asymptotic Analysis
研究了认知无线电通信系统中多个次运营商与一个主运营商共享频谱资源的资源分配问题。众所周知，多个次要运营商RA问题是特别具有挑战性的，因为在优化问题中产生的运营商之间的耦合约束，这使得不切实际的运营商之间的信息交换是必要的。在本文中，我们考虑了多运营商CR的卫星设置。在CR成熟方案中，即，在次级用户密度增长但仍远低于现任用户密度的时期，我们表明实际上可以忽略运营商间的相互约束，从而使得分布式（跨次级运营商）优化成为可能。此外，我们建立解析的相互约束渐近消失的主用户密度。
2020-05-06 cs.IT eess.SP math.IT
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
Spectrum Sensing Via Reconfigurable Antennas: Is Cooperation of Secondary Users Indispensable?
这项工作提出了一个分析框架，通过计算出在每个方案中实现的分集和编码增益之间的权衡来表征合作和非合作频谱感知方案的性能。基于这一分析，我们试图回答的基本问题：我们可以免除SU的合作，仍然实现了任意的多样性增益？它表明，这确实是可能的，通过一种新的技术，可以提供分集增益为一个单一的SU使用一个天线。该技术是基于一个可重构的天线，随着时间的推移改变其传播特性的使用，从而创建一个人工的时间分集。结果表明，使用可重构天线优于合作以及非合作计划在低和高信噪比（SNR）。此外，如果信道状态信息在SU处可用，则还可以实现额外的SNR增益。
2014-01-30 cs.IT cs.NI math.IT
On the Capacity of the Two-user Gaussian Causal Cognitive Interference Channel
本文研究了两用户高斯因果认知干扰信道（GCCIC），该信道由两个源-目的对共享同一信道组成，其中一个全双工认知源可以通过噪声链路因果地学习主源的消息。GCCIC是一个干扰信道，单方面源合作，更好地模拟实际的认知无线电网络比常用的模型，假设一个源有完美的非因果知识的其他源的消息。首先，对称GCCIC的总容量被确定为在恒定间隙内。然后，从推导得到的对称和容量的见解扩展到表征整个容量区域内的一个恒定的差距更一般的情况下。具体地，容量被确定为（a）对于完全连接的GCCIC在2比特内，粗略地说，当在两个接收机处干扰都不弱时，（b）对于Z信道在2比特内，即，当没有来自主用户的干扰时，以及（c）对于S信道在2比特内，即，当没有来自次级用户的干扰时。其中GCCIC在广义自由度方面等效于非合作干扰信道的参数机制（即，单边因果合作是无用的），到非因果认知干扰信道（即，因果合作达到了认知无线电技术的极限），并对双边源合作进行了识别。这些比较揭示了参数制度和网络拓扑结构，在实践中可能提供一个无限的吞吐量增益相比，目前可用的（非认知）技术。
2013-09-30 cs.IT math.IT
Beamforming and Rate Allocation in MISO Cognitive Radio Networks
我们考虑分散的多天线认知无线电网络，其中二级（认知）用户被授予同时频谱接入与持牌（主要）用户。我们对待分布式波束形成和速率分配的问题，使最小加权的二次速率最大化的二次用户。这样的优化受制于（1）用于次级用户的有限加权和功率预算，以及（2）在施加在每个初级接收机上的干扰电平不超过指定电平的意义上对初级用户的保证保护。基于由次级接收器部署的解码方法，我们考虑用于解决此问题的三种情形。在第一种情况下，每个次级接收器仅解码其指定的发射器，同时抑制其余的作为高斯干扰器（单用户解码）。在第二种情况下，每个次级接收器采用最大似然解码器（MLD）来联合解码所有次级传输，并且在第三种情况下，每个次级接收器使用无约束组解码器（UGD）。通过部署UGD，允许每个次级用户在抑制或取消剩余用户之后解码用户的任何任意子集（其包含其指定用户）。
2009-08-07 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Slotted Secondary Transmission with Adaptive Modulation under Interweave Cognitive Radio Implementation
在认知无线电通信中，未授权次用户（SU）可以机会性地接入未被充分利用的授权主用户（PU）的频谱，以用于新兴的无线应用。对于交织实现，SU必须在目标频带上执行频谱感测，并且如果PU占用信道则等待传输。该等待时间导致二次传输的额外延迟。本文采用时隙传输协议对二次分组传输的时延和吞吐量性能进行了评估。我们提出了一个离散时间马尔可夫模型来描述二次时隙传输过程。得到了碰撞概率的解析解。然后，我们进行了排队延迟和吞吐量分析的基础上的二维有限状态马尔可夫链的小尺寸的数据包传输。对于大尺寸的数据包，扩展的交付时间的分布函数的二次分组传输也被推导出来。选定的数值结果来说明的数学公式，并验证我们的研究结果。
2017-04-18 cs.IT math.IT
On the Asymptotic Throughput of the k-th Best Secondary User Selection in Cognitive Radio Systems
我们分析了由多个次级用户（发射机）和一个次级接收机组成的次级多用户网络的多用户分集方案的渐近平均和有效吞吐量。考虑到次用户处的发射功率自适应策略以满足主接收机处的瞬时干扰约束，次接收机选择第$k$最佳次用户用于传输，即，具有第$k$最高信噪比（SNR）的次用户。我们使用极值理论表明，$k$第最高的SNR收敛均匀分布的逆伽马随机变量为一个固定的$k$和大量的二级用户。我们使用这个结果推导出封闭形式的渐近表达式的平均和有效的吞吐量的$k$第最好的二级用户。
2018-06-28 cs.IT math.IT
On the Estimation of Channel State Transitions for Cognitive Radio Systems
通过共享接入的共存是认知无线电应用。次用户将时隙主用户信道接入建模为马尔可夫过程。模型参数，即状态转移概率（alpha，beta）帮助次用户确定信道占用率，从而使次用户能够对主用户信道进行排名。这些参数是未知的，并且需要由次级用户针对每个信道来估计。为此，次用户必须在每个时隙中感测所有主用户信道，这对于大的且稀疏分配的主用户频谱是不现实的。在没有其他选择的情况下，次级用户必须以随机时间间隔感测信道，并使用观察到的时隙来估计所有信道的参数信息。
2014-02-20 cs.IT math.IT
Secondary Outage Analysis of Amplify-and-Forward Cognitive Relays with Direct Link and Primary Interference
使用认知中继是一种新兴的和有前途的解决方案，以克服频谱利用率不足的问题，同时实现空间分集。在本文中，我们进行了中断分析的二次系统与放大转发中继在频谱共享的情况下，其中一个二次发射机通过直接链路以及最好的中继通信的次要目的地。具体来说，在峰值功率约束下，我们推导出一个封闭形式的表达式的二次中断概率提供的主要中断概率保持低于预定义的值。我们还考虑了主干扰对二次中断性能的影响。最后，我们通过仿真结果验证了分析。
2015-02-07 cs.IT cs.NI math.IT
MIMO Underlay Cognitive Radio: Optimized Power Allocation, Effective Number of Transmit Antennas and Harvest-Transmit Tradeoff
本文分析了一种多输入多输出（MIMO）认知无线电系统的性能。特别地，次级发射器在空间复用传输模式下操作，而在次级接收器处采用迫零检测器。此外，次系统受到单天线主用户（PU）的干扰。为了提高二次传输的性能，在二次发射机处执行最优功率分配，其中约束由PU指定的最大可允许中断阈值。此外，辅发射天线的有效数量基于针对任意MIMO尺度的最优功率分配来指定。此外，推导了次系统各态历经信道容量的封闭表达式。然后，深入分析和评估了大规模MIMO次系统的场景，其中研究了捕获使能的次传输。分析了最优功率分配、有效副发射天线数、副发射天线与副接收天线之间的有效折衷以及副系统的平均信道容量。最后，大量的数值和模拟结果证实了我们的分析的有效性，同时提供了一些有用的工程见解。
2018-01-22 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
Performance Analysis of a Cognitive Radio Network with an Energy Harvesting Secondary Transmitter under Nakagami-m Fading
在本文中，我们考虑了一个覆盖的认知无线电网络，在其中的一个次要的发射机（ST）愿意中继的信息的主要发射机向主要的接收机。作为回报，ST可以接入许可频带以将其自身的信息与主信号叠加发送到辅助接收器。功率受限的ST使用功率分割协议来从其接收到的信号中收获能量以增加其发射功率。我们分析了独立Nakagami-m衰落下的主系统和次系统的性能，推导出相应的中断概率在积分为基础的表达式。此外，考虑到高信噪比，我们得到非常紧密的封闭形式的近似中断概率。此后，通过进一步分析的近似，我们揭示了新的见解的分集阶数和编码增益的两个系统。我们的分析结果进行了验证，通过广泛的蒙特卡罗模拟。
2017-11-27 cs.IT math.IT
On Stable Throughput of Cognitive Radio Networks With Cooperating Secondary Users
本文研究了由一个主用户和多个次用户组成的协作认知无线电网络。次用户仅在主用户被感测为静默时进行发送，并且由于不完美的感测而可能干扰主传输。当主用户活动被正确感知时，次用户通过协助重传主用户的失败分组来与主用户合作。我们分析的主要和次要用户的数据包吞吐量的三种变化提出的合作方法。基于信号流图（SFG）的方法来获得封闭形式的表达式的数据包吞吐量。分析是针对两种情况进行的：个体感知和协作感知。此外，我们的特征最佳传输概率的二级用户，最大限度地提高个人二级数据包吞吐量保持系统中的所有队列稳定。结果提出了在不同的情况下，建议的合作方法的吞吐量性能的比较，并显示它们的好处，为主要以及次要用户的吞吐量。
2016-08-01 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
Performance Analysis of Arbitrarily-Shaped Underlay Cognitive Networks: Effects of Secondary User Activity Protocols
分析了任意形状的认知网络中主用户和次用户的性能。为了满足在任意位置的主接收机（PU-Rx）的干扰阈值要求，我们考虑不同的SU活动协议，限制活动SU的数量。我们提出了一个框架，基于矩生成函数（MGF）的干扰，由于一个随机SU，解析计算中断概率在主网络中，以及在次级网络中的活动SU的平均数量。我们还提出了一个合作为基础的SU活动协议在认知网络，其中包括现有的阈值为基础的协议作为一个特殊情况。我们研究了不同SU活动协议的活动SU的平均数量，在PU给定的中断概率约束下，我们采用它作为一种分析方法来比较不同SU活动协议对主网络和辅网络性能的影响。
2014-11-07 cs.IT math.IT
Multiple-Level Power Allocation Strategy for Secondary Users in Cognitive Radio Networks
针对认知无线电（CR）网络中的次用户（SU），提出了一种多级功率分配策略。不同于传统的策略，其中SU要么保持沉默或发送与恒定/二进制功率取决于主用户（PU）的忙/闲状态，所提出的策略允许SU选择不同的功率电平根据精心设计的功能的接收能量。在SU处平均发射功率和PU处平均干扰功率的约束下，优化了功率电平选择的方式，以最大化SU的可达速率。仿真结果表明，与传统策略相比，该策略能显著提高SU的性能。
2013-12-12 cs.IT math.IT
On Ergodic Sum Capacity of Fading Cognitive Multiple-Access and Broadcast Channels
研究了认知无线电（CR）网络与现有主无线电网络共享频谱时的信息理论极限。特别是，衰落的认知多址接入信道（C-MAC）的第一次研究，其中多个次用户发送到次基站（BS）下的个人发射功率约束和一组干扰功率约束，每个应用在一个主接收机。本文认为，长期（LT）或短期（ST）的发射功率约束在每个次级发射机的衰落状态，结合LT或ST的干扰功率约束在每个主接收机。在每种情况下，最佳的功率分配方案推导出次级用户，以实现遍历和容量的衰落C-MAC，以及条件的动态时分多址（D-TDMA）计划在次级网络中的最优性。衰落认知广播信道（C-BC），在次级网络中的下行链路传输模型，然后研究下的LT/ST发射功率约束在次级BS联合LT/ST干扰功率约束在每个主接收机。它示出的D-TDMA确实是最佳的实现各态历经的总容量的衰落C-BC的发射功率和干扰功率约束的所有组合。
2009-08-03 cs.IT 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
Vandermonde Frequency Division Multiplexing for Cognitive Radio
我们考虑一个认知无线电的情况下，一个主要的和次要的用户希望与他们相应的接收机同时通过频率选择性信道进行通信。在现实的假设下，二次发射机没有侧信息的主要的消息，每个发射机只知道它的本地信道，我们提出了一个范德蒙预编码器，消除干扰，从二次用户利用冗余的循环前缀。我们的数值例子表明，VFDM，与一个适当的设计的输入协方差，使次要用户，以实现相当大的速率，同时产生零干扰的主要用户。
2008-03-06 cs.IT math.IT
Extended Delivery Time Analysis for Cognitive Packet Transmission with Application to Secondary Queuing Analysis
认知无线电收发器可以机会性地接入未充分利用的主系统的频谱资源，用于新的无线业务。在交织实现的情况下，辅传输可能被主用户的传输中断。为了便于这种二次传输的一个固定大小的二次数据包的延迟分析，我们研究了由此产生的延长交付时间，包括传输时间和等待时间。特别是，我们推导出精确的分布函数的二次传输的连续感测和周期感测的情况下，延长交付时间。选定的数值和模拟结果说明的数学公式。最后，我们考虑了一个广义的M/G/1排队在次要用户和制定的封闭形式的表达式的期望延迟与泊松流量。分析结果将极大地促进针对特定目标应用的二次系统的设计。
2015-06-01 cs.IT cs.NI math.IT
Capacity scaling law by multiuser diversity in cognitive radio systems
分析了认知无线电系统中次发射机仅在主用户未占用频谱时才机会性地利用主用户频谱的多用户分集增益。为了保护主用户免受由次级网络中的主传输的错过检测引起的干扰，通过次级发射机处的发射功率控制来保证主网络的最小平均吞吐量。在我们的分析中还考虑了主网络的流量动态。我们推导出次级网络的平均可达容量，并分析其渐近行为来表征CR系统中的多用户分集增益。
2010-06-03 cs.IT math.IT
Optimal Power Allocation and Active Interference Mitigation for Spatial Multiplexed MIMO Cognitive Systems
本文分析了一种多输入多输出（MIMO）认知无线电系统的性能。特别地，次级发射器在空间复用传输模式下操作，而在次级接收器处采用迫零（ZF）检测器。此外，次系统受到多个随机分布的单天线主用户（PU）的干扰。为了增强二次传输的性能，在二次发射机处执行最优功率分配，其中约束由PU指定的干扰温度（IT）。次接收机的中断概率显式推导出一个精确的封闭形式的表达式。此外，一些特殊情况下的实际利益，包括位于PU和大规模MIMO，进行了讨论。此外，为了减轻由时间平均IT引起的对PU的瞬时过度干扰，为次级发射机开发了迭代天线缩减算法，并且相应地，解析地计算发射天线的平均数量。大量的数值和模拟结果证实了我们的分析的有效性。
2017-12-04 cs.IT math.IT
Capacity Limits of Multiuser Multiantenna Cognitive Networks
与点对点认知无线电不同，在点对点认知无线电中，主要用户施加的约束严格限制了次要用户的吞吐量，多个次要用户有可能更有效地收获频谱并在他们之间共享频谱。本文分析了具有多天线基站的多用户认知无线电系统在上行链路或下行链路模式下的总吞吐量。主基站和辅基站分别具有$N$和$n$用户，并且它们的基站分别具有$M$和$m$天线。我们表明，上行链路辅助吞吐量增长与$\frac{m}{N +1}\log n$，如果主要是一个下行链路系统，和增长与$\frac{m}{M +1}\log n$，如果主要是一个上行链路系统。这些增长率被证明是最佳的，可以得到一个简单的基于阈值的用户选择规则。此外，我们表明，二次吞吐量可以增长成正比的$\log n$，同时推动主上的干扰下降到零，渐近。此外，我们表明，下行链路辅助吞吐量的增长与$m\log \log n$中存在的上行链路或下行链路主系统。此外，可以使主设备上的干扰渐近地变为零，而辅设备吞吐量与$\log \log n$成比例地增加。因此，不同于点对点的情况下，多用户认知无线电可以实现非平凡的总和吞吐量，尽管严格的主要干扰的限制。
2010-08-21 cs.IT 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
Vertical Beamforming in Reconfigurable Intelligent Surface-aided Cognitive Radio Networks
在这封信中，我们研究联合应用可重构智能表面（RIS）和垂直波束形成的认知无线电网络（CRN）。在对网络进行适当建模之后，形成优化问题以联合设计次级基站（BS）处的波束成形向量和倾斜角以及RIS处的相移，目标是最大化次级网络的频谱效率。该优化问题是非凸的，因此我们提出了一种有效的求解方法，数值结果表明，增加RIS和优化辐射方向，可以显著提高CRN的性能。
2021-03-16 cs.IT eess.SP math.IT
Cognitive Radio with Random Number of Secondary Number of Users
考虑了在主用户和次用户之间存在干扰约束的情况下，次用户处具有多用户分集的单主用户认知无线电系统。具有最高瞬时SNR的次用户被从也满足干扰约束的活动用户集合中选择用于通信。次级用户的活跃数量被示出为二项分布、负二项分布或泊松二项分布，这取决于各种操作模式。在慢衰落的情况下的中断概率进行了研究。这之后是推导遍历容量的缩放定律和在衰落上平均的BER，以及大的平均用户数的用户分布。在平均用户数相同的情况下，二项用户分布下的遍历容量和平均误码率优于负二项情况。在非独立同分布干扰情况下，利用泊松分布来近似用户分布，并与二项分布和负二项分布在随机序意义下进行了比较. Monte-Carlo模拟是用来补充我们的分析结果，并比较不同的用户分布下的性能。
2013-10-03 cs.IT math.IT
On the Performance of the Primary and Secondary Links in a 3-D Underlay Cognitive Molecular Communication
分子通讯通常涉及共存的链接，其中某些链接可能优先于其他链接。在这项工作中，我们考虑一个系统在三维（3-D）空间中有两个共存的通信链路，每个点发射器和全吸收球形接收器（FAR）之间，其中一个链接（称为主）优先于第二个链接（称为次级）。该系统实现了两个链接共存的认知-通信策略，这两个链接使用相同类型的分子进行信息传递。存在于同一通讯介质中的FARs之间的相互影响导致了对携带信息的分子的捕获竞争。在这项工作中，首先，我们推导出一个近似的命中概率方程的扩散限制的分子通信系统的两个不同大小的球形FAR考虑分子降解的影响。推导出的方程，然后用于在认知分子通信场景中的主链路和辅链路的性能分析。我们表明，简单的发送控制策略在二次发射机可以提高整个系统的性能。研究了分子退化和判决门限对系统性能的影响。我们还表明，系统参数需要仔细设置，以提高系统的性能。
2021-02-11 cs.IT 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
Effective Capacity of Delay Constrained Cognitive Radio Links Exploiting Primary Feedback
在本文中，我们分析了在认知无线电（CR）系统的统计服务质量（QoS）的延迟约束下工作的次级链路的性能。特别是，我们量化分析的性能改善时，应用基于反馈的感知方案下的“信干噪比干扰”模型的次级用户（SU）。我们利用文献中介绍的有效容量（EC）的概念来量化延迟约束下的无线链路性能，试图伺机支持实时应用。为了实现这一目标，我们研究了两个链接的网络，一个单一的次要链接和一个主要的网络抽象到一个单一的主要链接，有和没有主要的反馈开发。我们分析证明，利用初级反馈在次级发射机提高了EC的次级用户，降低了次级用户的平均发射功率。最后，我们提出了支持我们的分析结果的数值结果。
2013-03-31 cs.IT math.IT
Maximum Secondary Stable Throughput of a Cooperative Secondary Transmitter-Receiver Pair: Protocol Design and Stability Analysis
在本文中，我们研究了一个次要的发射机-接收机对和一个主要的发射机（PT）的最大稳定吞吐量的主要-次要网络之间的合作的影响。每个发射机，无论是主发射机还是次发射机，都有一个缓冲区用于存储自己的流量。除了其自身的缓冲器之外，次发射机（ST）具有用于存储由于信道损伤而未递送的主分组的一部分的缓冲器。此外，次要目的地具有用于存储未递送的主要分组的一部分的中继队列。在所提出的合作系统中，ST和次要目的地通过中继PT的未成功传输的分组来增加次要分组的频谱可用性。我们考虑两个多址接入策略使用的ST和次要目的地利用PT的沉默会话。数值结果表明，所提出的合作系统的收益超过非合作的情况下。
2014-06-09 cs.IT cs.NI math.IT
Transmit Antenna Selection in Underlay Cognitive Radio Environment
认知无线电（CR）技术解决了频谱利用率不足的问题。在GPRS模式中，允许次要用户通信，只要它们的传输不会损害主要用户通信。发射天线选择是提高无线通信系统容量的低复杂度方法之一。在这篇文章中，我们提出并分析了一个发射天线选择方案的性能优势，为二次系统，确保所造成的瞬时干扰的二次发射机到主接收机是低于预定水平。封闭形式的表达式的中断概率，衰落量，和遍历容量的次级网络。Monte-Carlo模拟也进行了确认本文中提出的各种数学结果。
2014-07-30 cs.IT math.IT
Paranoid Secondary: Waterfilling in a Cognitive Interference Channel with Partial Information
我们研究了两个用户的认知信道，其中的主要流量是零星的，不能重新设计和低于其链路容量的操作。为了研究主要流量的不确定性的影响，我们提出了一个块活动模型，捕捉随机开-关期间的主要的传输。模型中的每个块可以被分成并行的高斯混合信道，使得从次要用户的角度来看，每个信道类似于多用户信道（MAC）。次级在每个块的开始处感测初级的当前状态。我们表明，传输的最佳功率取决于所感测的状态和最佳功率配置文件是偏执狂，即无论是增长或衰减的功率作为时间的函数。我们表明，这样的方案实现的能力时，没有噪声的检测。次级的最佳传输执行速率分裂，并遵循分层注水功率分配为每个并行信道，以实现容量。对于大的块长度，二级速率接近于基因辅助方案。此外，如果主使用信道的时间分数趋于1，则偏执方案和天才辅助的上限任意接近于无感知方案。
2011-03-02 cs.IT math.IT
Multiuser Diversity Gain in Cognitive Networks
在大型多用户网络中，将资源动态分配给\emph{best}链路在频谱效率方面提供了相当大的改进。这种增益通常称为\emph{multiuser diversity gain}，可以表示为网络吞吐量随用户数量的双对数增长。在本文中，我们考虑大型认知网络授权并发频谱接入与持牌用户。主网络提供与次用户共享其未充分利用的频带。我们评估了最佳的多用户分集增益在认知网络中量化的总速率吞吐量的网络规模与次要用户的数量。为了这个目的，我们看看频谱带和次级用户的最佳配对，这是由一个中央实体完全知道的瞬时信道条件的监督，并表明认知网络的吞吐量与次级用户的数量（$N$）和可用频谱带的数量（$M$）的线性双对数缩放，即，$M\log\log N$。然后，我们提出了一个\emph{distributed}频谱分配方案，它不需要一个中央控制器或不同的次级用户之间的任何信息交换，仍然服从最优吞吐量缩放定律。该方案要求\emph{some}辅助发射机-接收机对在它们之间交换$\log M$信息比特。我们还表明，二级发射机-接收机对之间的信息交换的总量是{ \em渐近}等于$M\log M$。最后，我们证明了我们的分布式方案保证了二级用户之间的公平性，这意味着他们同样有可能获得可用的频谱带。
2010-04-16 cs.IT math.IT
Throughput of a Cognitive Radio Network under Congestion Constraints: A Network-Level Study
在本文中，我们分析了一个认知无线电网络与一个主要的和一个次要的发射机，其中的主要发射机具有突发到达，而次要节点被假定为饱和（即总是有一个数据包等待被发送）。次节点以认知方式进行传输，使得其不妨碍主节点的性能。我们假设接收器具有多分组接收（MPR）能力，并且在某些条件下，次节点可以通过与主节点同时发送来利用MPR能力。我们得到的解析表达式的平稳分布的主节点队列，我们也提供了其稳定性的条件。最后，我们提供了表达式的总吞吐量的网络以及在次要节点的吞吐量。
2015-06-12 cs.IT cs.NI math.IT
Cognitive Interference Management in Retransmission-Based Wireless Networks
认知无线电方法具有显著提高无线系统吞吐量的潜力。在此，与仅允许次用户在主用户空闲时进行发送的更传统的感测方法相比，探索了使得主用户和次用户传输在时间和频率上叠加的控制策略。在这项工作中，最优传输策略的次要用户时，主要用户采用重传为基础的差错控制方案进行了研究。该策略的目标是最大化次用户的吞吐量，与主用户的吞吐量损失和故障概率的约束。由于该约束，最优策略被随机化，并且根据由主用户服务的分组的重传状态来确定次用户发送的频率。由此产生的次级用户的最优策略被证明具有独特的结构。特别地，次用户通过在主用户分组的第一次传输中集中其传输以及因此其对主用户的干扰来实现最佳吞吐量。本文考虑的相当简单的框架突出了迄今为止尚未涉及的认知网络的两个基本方面：（i）主要用户实现的联网机制（在所考虑的模型中通过重传的差错控制）对次级用户的活动作出反应;（ii）如果考虑联网机制，则在优化次级用户的策略时必须考虑它们的状态，即，基于主用户状态的二元活动/空闲感知的策略是次优的。
2011-11-22 cs.IT math.IT
Sense-and-Predict: Opportunistic MAC Based on Spatial Interference Correlation for Cognitive Radio Networks
次发射机机会检测是认知无线电网络的关键技术。然而，这种检测不能保证在次级接收机（RX）处的可靠通信，尤其是当它们的关联距离长时。为了解决这个问题，本文提出了一种新的MAC称为感测和预测（SaP），其中每个辅助TX决定是否接入或不基于RX处的干扰水平的预测。首先，我们提供了空间干扰相关性的概率形式，使用随机几何，并利用它来最大化的区域频谱效率（ASE）的次级网络，同时保证主网络的服务质量。通过模拟和测试台实验使用USRP，SaP总是实现ASE的改善相比，传统的TX为基础的感测。
2017-02-12 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
Asymmetric Transmitter Cooperation in Multiuser Wireless Networks: Achievable Rate Regions
在这项工作中，我们得出可实现的速率区域的三用户干扰信道与非对称发射机的合作和各种解码能力的接收机。三用户信道促进了发射机之间的消息共享的不同方式。我们介绍了两种自然的方式扩展单向消息共享的概念，从两个用户到三个用户-（i）累积的消息共享和（ii）主要的消息共享。此外，我们定义了几个认知干扰信道的解码能力的基础上的接收机。我们采用的编码技术，这是一个组合的叠加和Gel'fand-Pinsker编码技术，推导出一个可实现的速率区域的每个认知干扰信道。仿真结果，通过考虑高斯信道的情况下，使本文考虑的两个消息共享方案的视觉比较。它还提供了有用的见解的影响，在发射机的消息分裂和解码能力的接收机上的可实现的速率。
2011-02-22 cs.IT math.IT
Distributed Power Allocation and Channel Access Probability Assignment for Cognitive Radio
在本文中，我们提出了一个分布式优化的框架，在ad hoc认知无线电网络中的次用户的传输策略。特别地，所提出的方法允许次级用户设置它们的发射功率和信道接入概率，使得平均而言满足主网络和次级网络两者的服务质量。所考虑的系统假定几个主要和次要收发器对，并且假定在主要和次要用户之间以及次要用户之间没有合作或信息交换。中断概率，因此连接概率，是来自系统，并用于定义一个新的性能指标的优化问题，使用工具从随机几何。我们将此度量称为成功传输的空间密度。我们通过数值评估来证实我们的推导。我们进一步证明，即使在没有任何形式的合作，可以达到一个可接受的服务质量在认知无线电环境。
2016-02-04 cs.IT cs.NI math.IT
Random Aerial Beamforming for Underlay Cognitive Radio with Exposed Secondary Users
在本文中，我们介绍了暴露的次级用户问题的认知无线电系统中，无论是次到主和主到次信道有一个视线（LoS）组件。基于莱斯模型的LoS信道，我们表明，分析和数值，LoS干扰阻碍了可实现的次要用户容量时，干扰约束施加在主用户接收机。这是由当存在主导LoS分量时干扰信道波动的差的动态范围引起的。为了提高这样的系统的容量，我们提出了一个电子可控寄生阵列辐射（ESPAR）天线在二次终端的使用。ESPAR天线涉及单个RF链，并且具有可重新配置的辐射方向图，该辐射方向图通过经由改变一组电抗性负载向M个标准正交基辐射方向图分配任意权重来控制。通过将正交模式视为多个虚拟哑天线，我们随时间随机改变它们的权重，从而创建人工信道波动，可以完美地消除LoS干扰的不良影响。该方案被称为随机空中波束成形（RAB），并且由于其使用单个RF链，因此非常适合于紧凑且低成本的移动终端。此外，我们调查暴露在多用户设置中的次用户问题，表明LoS干扰阻碍多用户干扰分集，并影响SU容量的增长率作为用户数量的函数。使用RAB，我们表明，实际上可以利用LoS干扰，以提高多用户分集通过机会调零。
2015-08-01 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
Distributed Channel Assignment in Cognitive Radio Networks: Stable Matching and Walrasian Equilibrium
我们考虑一组二次发射机-接收机对在认知无线电设置。基于信道感知和接入性能，我们考虑了通过分布式协调和协作算法向次用户正交分配信道的问题。两个经济模型适用于这一目的：匹配市场和竞争市场。在匹配市场模型中，二级用户和渠道商构建了两个代理集。我们实现了一个稳定的匹配算法，其中每个二级用户，根据他的可达到的速率，建议协调器匹配所需的信道。协调器基于取决于来自次级用户的干扰的信道偏好来接受或拒绝提议。该协调算法复杂度低，能适应网络动态特性.在竞争市场模型中，渠道与价格相关联，二级用户被赋予货币预算。每个二级用户，根据他的效用函数和当前的渠道价格，需要一组渠道。瓦尔拉斯均衡使总效用最大化，并使渠道需求与供应相等。我们证明了瓦尔拉斯均衡的存在性，并提出了一种合作机制来达到它，所提出的解决方案的性能和复杂性的数值模拟说明。
2015-01-06 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
