通信学报

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典型部署策略下认知无线传感网的机会频谱接入方法

李文翔,马娅婕,柯 鹏   

  1. 1. 武汉科技大学 信息科学与工程学院, 湖北 武汉 430081; 2. 武汉科技大学 教育部冶金自动化与检测技术工程研究中心, 湖北 武汉 430081; 3. 武汉科技大学 计算机科学与技术学院, 湖北 武汉 430065
  • 出版日期:2014-11-25 发布日期:2014-12-17
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(61104215);湖北省教育厅科技研究计划基金资助项目(Q20141110);武汉科技大学教育部冶金自动化与检测技术工程研究中心开放基金资助项目(MARC201304)

Opportunistic spectrum access method for cognitive radio sensor network of typical deployment strategies

  • Online:2014-11-25 Published:2014-12-17

摘要: 在典型规则拓扑模式及覆盖部署方式的传感网中探讨无冲突的认知频谱接入方法(包括频谱和时隙分配、协作频谱感知和感知结果汇报方案),为数据采集提供高效的传输手段。提出对应网络环境下的次级用户的阻塞率和掉话率、各拓扑模式下的网络有效接收带宽和最大传输时延的分析模型。通过对几种拓扑模式的比较,表明Triangle的协作频谱感知效果最佳,而Square的有效接收带宽最佳;在完全覆盖部署方式下,Square和Triangle的传输时延较小,而多重覆盖部署方式下Square的时延最小。指出单个节点上的虚警概率对传输时延的影响不大,授权用户出现概率则对时延有明显影响,而选择较大的传输时隙/感知时隙比能显著降低时延。

Abstract: Explored the opportunistic spectrum access method for cognitive radio sensor networks with regular topology patterns and coverage patterns. The method includes an economic spectrum-and-timeslot-allocation scheme, a sensing-results-reporting scheme and a cooperative spectrum-sensing scheme. A model was proposed for analyzing the blocking and dropping probability for secondary users, the effective reception bandwidth and transmission delay. Numerical analysis shows that Triangle yields the optimal cooperative sensing performance, and square yields the optimal reception bandwidth. In case of complete coverage, Square and triangle lead to less transmission delay, and in case of multiple coverage, square leads to the least transmission delay. The false alarm probability of single node has little impact on transmission delay, and Primary User’s activity may affect delay noticeably. On the other hand, larger ratio of transmission timeslot to sensing timeslot helps to decrease delay.

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