| Summary: | GUIMARÃES, F. R. V. Técnicas de seleção de nós em redes cooperativas cognitivas com compartilhamento espectral. 2013. 60 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. === Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-04-02T12:09:30Z
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Previous issue date: 2013-08 === In this dissertation, the performance of cooperative cognitive systems with spectrum sharing is investigated. A low-complexity and high performance node selection strategy is proposed for two different of cooperative cognitive systems models. In the first model, the secondary network is composed by one source node that communicates with one among L destinations through a direct link and also assisted by one among N AF or DF relays nodes. The selected secondary destination employs a selection combining technique for choosing the best link (direct or dual-hop link) from the secondary source. Considering an underlay spectrum sharing approach, the secondary communication is performed taking into account an interference constraint, where the overall transmit power is limited by the interference at the primary receiver as well as by the maximum transmission power available at the respective nodes. An asymptotic analysis is carried out, revealing that the diversity order of the considered system is not affected by the interference, and equals to L + N. In the second model, by its turn, the secondary network is composed by one source, N AF or DF relays, and one destination. However, it is assumed the presence of M primary receivers. A relay selection strategy is proposed with the aim of maximing the end-to-end signal-to-noise ratio and, at the same time, to satisfy the interference constraints imposed by these primary receivers. After the relay selection procedure is performed, the secondary destination chooses the best path (direct link or relaying link) by employing a selection combining scheme. An asymptotic analysis is carried out, revealing that the system diversity order equals to N + 1, and showing that it is not affected neither by the number of primary receivers nor by the interference threshold. A close-form expression and an approximation for the outage probability is derived for the DF and AF protocols, respectively. === Nesta dissertação, o desempenho de sistemas cooperativos cognitivos com compartilhamento espectral é investigado. Uma estratégia de seleção de nós de baixa complexidade e alto desempenho é proposta para dois modelos distintos de redes cooperativas cognitivas. No primeiro modelo, a rede secundária é composta por um nó fonte que comunica-se com um dentre L nós destinos através de um link direto e através de um dentre N nós relays decodifica-e-encaminha (DF) ou amplifica-e-encaminha (AF). O nó destino secundário selecionado emprega uma técnica de combinação por seleção para selecionar o melhor link (direto ou auxiliar) a partir da fonte secundária. Considerando um ambiente com compartilhamento espectral, tem-se que a comunicação secundária é realizada levando em consideração uma restrição de interferência, na qual a potência de transmissão é governada pela interferência no receptor primário bem como pela máxima potência de transmissão dos respectivos nós secundários. Uma análise assintótica é realizada, revelando que a ordem de diversidade do sistema não é afetada pela interferência, sendo igual a L + N. Já no segundo modelo, a rede secundária é composta por uma fonte, N relays DF ou AF e um nó destino, no entanto assume-se a presença de M receptores primários. A seleção do relay deve satisfazer as restrições de interferência impostas por estes últimos. Após a seleção de relay ser realizada, o nó destino seleciona o melhor caminho (link direto ou link via relay) proveniente da fonte utilizando um combinador por seleção. Uma análise assintótica é realizada, revelando que a ordem de diversidade do esquema proposto iguala a N + 1, o que mostra que a mesma não é afetada nem pelo número de receptores primários nem pelo limiar de interferência. Uma expressão em forma fechada para a probabilidade de outage é obtida para ambos protocolos cooperativos. Simulações Monte Carlo são apresentadas com o intuito de validar as análises propostas.
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