Modelo de asignación espectral multiusuario para redes de radio cognitiva descentralizadas
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2021-12
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Descripción
El crecimiento de las aplicaciones inalámbricas plantea nuevos de safíos a los futuros sistemas de comunicación, como el uso ineficiente del espectro radioeléctrico. Las redes de radio cognitiva surgen como una solución a los problemas de escasez de espectro y uso ineficiente del recurso espectral, mediante el acceso dinámico al espectro. Estas redes están caracterizadas por percibir, aprender, planificar (toma de decisiones) y actuar de acuerdo con las condiciones actuales de la red. El objetivo general de una red de radio cognitiva consiste en que el usuario secundario acceda de manera oportuna a un canal de frecuencia disponible en una banda licenciada, sin generar interferencia al usuario primario, lo cual se puede lograr con una adecuada toma de decisión espectral. La probabilidad de que dos o más usuarios secundarios elijan el mismo canal es alta, especialmente cuando el número de usuarios secundarios es mayor que el número de canales disponibles, y cuantos más usuarios secundarios seleccionen el mismo canal, menor será la utilidad que cada uno pueda obtener y el número de interferencias por acceso simultáneo será mayor. El desafío consiste entonces en dotar los nodos de una red descentralizada con la capacidad de aprender del entorno, proponiendo estrategias que les permita a los usuarios secundarios tomar decisiones e intercambiar información de forma cooperativa o competitiva, en un ambiente de acceso multiusuario al espectro. Asimismo, este libro busca resolver la pregunta: ¿cómo y en qué medida se puede reducir la tasa de handoff espectral en redes de radio cognitiva descentralizadas con un enfoque multiusuario y colaborativo
Resumen
The growth of wireless applications poses new challenges to future communication systems, such as the inefficient use of the radio spectrum. Cognitive radio networks emerge as a solution to the problems of spectrum scarcity and inefficient use of the spectral resource, through dynamic access to the spectrum. These networks are characterized by perceiving, learning, planning (decision making), and acting according to current network conditions. The general objective of a cognitive radio network is for the secondary user to timely access an available frequency channel in a licensed band, without generating interference to the primary user, which can be achieved with adequate spectral decision making. The probability that two or more secondary users will choose the same channel is high, especially when the number of secondary users is greater than the number of available channels, and the more secondary users select the same channel, the lower the utility each can obtain and the number of interferences due to simultaneous access will be greater. The challenge then consists of providing the nodes of a decentralized network with the ability to learn from the environment, proposing strategies that allow secondary users to make decisions and exchange information cooperatively or competitively, in an environment of multi-user access to the spectrum. Likewise, this book seeks to resolve the question: how and to what extent can the spectral handoff rate be reduced in decentralized cognitive radio networks with a multi-user and collaborative approach?
Palabras clave
Espectro radioeléctrico, Redes de radio cognitiva, Acceso dinámico al espectro, Toma de decisión espectral
Materias
Comunicaciones inalámbricas, Gestión del espectro, Interferencia de radiofrecuencia, Tecnologías de acceso al espectro, Espectro radioeléctrico, Redes de radio cognitivas