Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân Tích So Sánh Các Thuật Toán Quản Lý Chuyển Đổi Tầng Tần Số Trong Mạng Phát Thanh Nhận Thức
Tóm tắt
Công nghệ Truyền Thông Không Dây đã hoàn toàn áp dụng chính sách truy cập phổ tần động do những vấn đề phổ biến về sự thiếu hụt phổ tần. Mạng Phát Thanh Nhận Thức đã là chiến lược thành công nhất để vượt qua vấn đề này về sự thiếu hụt phổ tần. Mạng Phát Thanh Nhận Thức là công nghệ truy cập phổ tần động cho phép khách hàng của nhiều loại truyền dữ liệu trên một kênh duy nhất. Những người sử dụng không có giấy phép, còn được gọi là Người Dùng Thứ Cấp (Secondary Users - SU), được phép hoạt động trên kênh cụ thể khi người dùng có giấy phép, hay còn gọi là Người Dùng Chính (Primary Users - PU), không có mặt. Khi một PU xuất hiện trên kênh đó, SU cần phải rời khỏi tần số cụ thể và tiếp tục giao tiếp trên một kênh khác đang trống. Hiện tượng như vậy được gọi là chuyển giao phổ tần. Chuyển giao phổ tần dẫn đến hiệu suất kém của SU. Để cải thiện hiệu suất của SU, cần một thuật toán hiệu quả quản lý chuyển giao phổ tần. Hai thuật toán hiệu quả nhất quản lý chuyển giao phổ tần là Thuật Toán Tiếp Cận Xác Suất (Probabilistic Approach Algorithm - PAA) và Thuật Toán Cờ Trạng Thái Kênh (Channel Status Flag Bit Algorithm - CSFBA). Bài báo này trình bày một phân tích so sánh giữa hai thuật toán chính này dựa trên hiệu suất và các tham số khác như độ trễ do chuyển giao, độ chính xác tiêu thụ năng lượng cũng như yêu cầu bộ nhớ. Kết quả cho thấy thuật toán nào phù hợp nhất cho một kịch bản nhất định.
Từ khóa
#truyền thông không dây #chuyển giao phổ tần #mạng phát thanh nhận thức #thuật toán #hiệu suấtTài liệu tham khảo
Aggarwal, M., Velmurugans, T., Karuppiah, M., Hassan, M. M., Almogren, A., & Ismail, W. N. (2019). Probability-based centralized device for spectrum handoff in cognitive radio networks. IEEE Access, 7, 26731–26739.
Bhattarai, S., Park, J.-M., & Lehr, W. (2020). Dynamic exclusion zones for protecting primary users in database-driven spectrum sharing. IEEE/ACM Transactions on Networking, 28(4), 1506–1519.
M. Amjad, M. H. Rehmani and S. Mao 2018 "Wireless multimedia cognitive radio networks: a comprehensive survey," in ieee communications surveys & tutorials, 20 2 1056–1103.
Mitola, J., & Maguire, G. Q. (1999). \Cognitive radio: making software radios more personal. IEEE Personal Communications, 6(4), 13–18.
Akyildiz, I. F., Lee, W. Y., Vuran, M. C., & Mohanty, S. (2006). \Next generation/dynamic spectrum access/cognitive radio wireless networks: a survey. Computer Networks Journal (Elsevier), 50, 2127–2159.
Haykin, S. (2005). Cognitive radio: Brain-empowered wireless communications. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 23(2), 201–220.
R. W. Thomas, L. A. DaSilva, and A. B. MacKenzie, “Cognitive networks,” in. Proc. of IEEE DySPAN 2005, 352–360, November 2005 Mahdi Zareei, A. K. M. Muzahidul Islam, Sabariah Baharun, Cesar Vargas-Rosales, Leyre Azpilicueta, Nafees Mansoor, “Medium Access Control Protocols for Cognitive Radio Ad Hoc Networks: A Survey”, Sensors (Basel), 17(9): 2136, Sep 2017.
Li, Q., Hu, R. Q., Qian, Y., & Wu, G. (2012). Cooperative communications for wireless networks: Techniques and applications in LTE-advanced systems. IEEE Wireless Communications, 19(2), 22–29.
Tuberquia-David, M., Hernández, C., & Martínez, F. (2019). Spectrum handoff reduction in cognitive radio networks using evolutionary algorithms. Journal of Intelligent & Fuzzy Systems, 36(6), 6049–6058.
S. Hoque, R. K. Karsh, S. Baishya and W. Arif, "Spectrum handoff performance in opportunistic and negotiated situations for cognitive radio networks," TENCON 2017 - 2017 IEEE Region 10 Conference, Penang, 2017, 1834–1838.
Y.Zhang, "Spectrum Handoff in Cognitive Radio Networks: Opportunistic and Negotiated Situations," 2009 IEEE International Conference on Communications, Dresden, Germany, 2009, 1–6,
Song, Y., Xie, J., & Wang, X. (2014). A novel united analytical model for broadcast protocols in multi-hop cognitive radio ad hoc networks. IEEE Transactions on Mobile Computing, 13(8), 1653–1667.
Weiss, T. A., & Jondral, F. K. (2004). \Spectrum pooling: an innovative strategy for the enhancement of spectrum eficiency. IEEE Communications Magazine, 42(3), 8–14.
Christian, I., Moh, S., Chung, I., & Lee, J. (2012). Spectrum mobility in cognitive radio networks. Communications Magazine, IEEE, 50(6), 114–121.
Liu, X., & Ding, Z. (2007). ESCAPE: a channel evacuation protocol for spectrum-agile networks 2nd ieee international symposium on new frontiers in dynamic spectrum access networks. Dublin, Ireland, 2007, 292–302.
E. Ahmed, L. J. Yao, M. Shiraz, A. Gani and S. Ali, "Fuzzy-based spectrum handoff and Channel selection for Cognitive Radio Networks," 2013 International Conference on Computer, Control, Informatics and Its Applications (IC3INA), Jakarta, Indonesia, 2013, pp. 23–28.
Cao, K., & Qian, P. (2020). Spectrum handoff based on dqn predictive decision for hybrid cognitive radio networks. Sensors (Basel)., 20(4), 1146.
El, A., Gouda, S. I., Rabia, A. Y., & Zakariya, M. A. (2018). Omar, Reactive spectrum handoff combined with random target channel selection in cognitive radio networks with prioritized secondary users. Alexandria Engineering Journal, 57(4), 3219–3225.
Tao Peng, Wei Wang, Qianxi Lu and Wenbo Wang, "Asymptotic performance of uplink resource allocation for OFDMA-based cognitive radio networks," 2008 11th IEEE Singapore International Conference on Communication Systems, Guangzhou, China, 2008, pp. 1509–1513
Xian Y., Xu C., Qian H. A Grade-Based Spectrum Handover Mechanism in Cognitive Radio System. In: Qian Z., Cao L., Su W., Wang T., Yang H. (eds) Recent Advances in Computer Science and Information Engineering. Lecture Notes in Electrical Engineering, vol 127. Springer, Berlin, Heidelberg, 2012.
Srinivasa, S., & Jafar, S. A. (2007). The throughput potential of cognitive radio: a theoretical perspective. IEEE Communications Magazine, 45, 73–79.
Q. Shi, D. Taubenheim, S. Kyperountas, P. Gorday, and N. Correal, “Link Maintenance Protocol for Cognitive Radio System with OFDM PHY,” IEEE DySPAN, pp. 440–443, April 2007.
Shah, M. A., Zhang, S., Kamran, M., et al. (2016). A survey on MAC protocols for complex self-organizing cognitive radio networks. Complex Adapt Syst Model, 4, 18.
C.-W. Wang and L.-C. Wang, “Modeling and Analysis for Proactivedecision Spectrum Handoff in Cognitive Radio Networks,” IEEE International Conference on Communications (ICC), 2009.
Bany Salameh H., Krunz M. (2011) Channel Assignment and Access Protocols for Spectrum-Agile Networks with Single-Transceiver Radios. In: Domingo-Pascual J., Manzoni P., Palazzo S., Pont A., Scoglio C. (eds) NETWORKING 2011. NETWORKING 2011. Lecture Notes in Computer Science, vol 6641. Springer, Berlin, Heidelberg
C. Han, J.Wang, and S. Li, \A Spectrum Exchange Mechanism in Cognitive Radio Contexts," IEEE International Symposiumon Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, pp.1–5, September 2006.
Xu, Y., Li, G., Liu, Q., & Wang, Z. (2019). Resource allocation for OFDMA-based cognitive networks: an interference-efficient perspective IEEE 90th vehicular technology conference (VTC2019-Fall). Honolulu, HI, USA, 2019, 1–5.
Lee, W., & Akyildiz, I. F. (2012). Spectrum-aware mobility management in cognitive radio cellular networks. IEEE Transactions on Mobile Computing, 11(4), 529–542.
Nejatian, S., Syed-Yusof, S. K., Latiff, N. M. A., et al. (2013). Proactive integrated handoff management in cognitive radio mobile ad hoc networks. J Wireless Com Network, 2013, 224.
Abdel-Hamid, A. T., Zahran, A. H., & ElBatt, T. (2013). Improved spectrum mobility using virtual reservation in collaborative cognitive radio networks IEEE symposium on computers and communications (ISCC). Split, Croatia, 2013, 000476–000482.
Md. Nazmus Sakib Miazi Madiha Tabassum, Md. Abdur Razzaque, M. Abdullah-Al-Wadud 2015 An energy-efficient common control channel selection mechanism for Cognitive Radio Ad Hoc Networks”, annals of telecommunications 70 11–28.
Joseph Mitola, 2009 “Cognitive radio architecture evolution: annals of telecommunications”, annals of telecommunications, 64, 7–8, 419–441.
Aggarwal, M., Velmurugan, T., & Nandakumar, S. (2020). Dual processor based centralized device for spectrum handoff in cognitive radio networks. J. Electr. Eng. Technol., 15, 833–842.