认知无线电网络中基于会话的协作:一种网络级方法
信息论
2017-05-30 v1 math.IT
摘要
在认知无线电网络(CRNs)中,次级用户(SUs)可以通过协助主用户的数据传输来主动获取频谱接入机会。目前,此类频谱接入是通过基于协作通信的链路级基于帧的协作(LLC)方法实现的,其中单个次级用户独立作为主用户的中继以获取频谱接入机会。遗憾的是,这种 LLC 方法无法充分利用频谱接入机会来提升认知无线电网络的吞吐量,且未能激励主用户加入频谱共享过程。为应对这些挑战,我们提出了一种网络级基于会话的协作(NLC)方法,其中次级用户被组合在一起,逐会话地(而非像现有工作那样逐帧地)与主用户协作,以获取对应群组的频谱接入机会。得益于我们基于群组的逐会话协作策略,我们的 NLC 方法能够应对 LLC 方法中的所有挑战。为阐明我们的 NLC 方法,我们进一步在认知容量收集网络(CCHN)架构下开发了一种 NLC 方案。我们将协作机制设计表述为一个跨层优化问题,包含主用户会话选择、流路由和链路调度等约束。为搜索该优化问题的解,我们提出了一种基于增广调度索引排序的算法来识别极大独立集。通过大量仿真,我们证明了所提 NLC 方法的有效性以及增广 SIO 算法相较于传统方法的优越性。
引用
@article{arxiv.1705.10281,
title = {Session-Based Cooperation in Cognitive Radio Networks: A Network-Level Approach},
author = {Haichuan Ding and Chi Zhang and Xuanheng Li and Jianqing Liu and Miao Pan and Yuguang Fang and Shigang Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.10281},
year = {2017}
}