认知无线电网络中的通用频谱感知
信息论
2009-07-17 v1 math.IT
摘要
认知无线电（CR）发射机和CR接收机（CR链路）之间的成功运行依赖于可靠的频谱感知。对CR进行组网需要在CR发射机处进行频谱感知，并进一步获取关于CR接收机处频谱可用性的信息。通过重新定义适用于认知无线电网络（CRN）的频谱感知及其统计推断，我们在数学上推导了允许CR发射机在保证中断概率下向CR接收机转发数据包的条件，并证明了协作节点与CR接收机之间局部频谱可用性的相关性决定了协作方案的有效性。将我们新颖的数学模型应用于CRN中潜在的隐藏终端，我们说明了CR的允许传输区域（定义为邻域）即使在纯路径损耗信道模型中也不再是圆形。这导致非对称CR链路，使得双向链路在CRN中通常不适用，尽管这一挑战可以通过协作感知得到缓解。因此，频谱感知能力决定了CRN拓扑。对于多个协作节点，为了充分利用频谱可用性，由于信息交换的开销有限，开发了协作节点的选择方法。将可靠性定义为由协作节点提供的CR接收机处的频谱可用性信息，并通过应用邻域区域，我们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中缺乏集中协调，CR只能在有限的感知持续时间内获取局部和部分信息，因此提出了鲁棒频谱感知。还推导了协作方案的局限性及其对网络运行的影响。
引用
@article{arxiv.0907.2859,
title = {General Spectrum Sensing in Cognitive Radio Networks},
author = {Sheng-Yuan Tu and Kwang-Cheng Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:0907.2859},
year = {2009}
}
备注
26 pages, 7 figures, 47 references, submitted to IEEE Trans. on Information Theory