Hybrid Interweave-Underlay Spectrum Access for Cognitive Cooperative Radio Networks

Chu, Thi My Chinh; Phan, Hoc; Zepernick, Hans‐Jürgen

doi:10.1109/tcomm.2014.2325041

Cited by 51 publications

(29 citation statements)

References 27 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…For instance, in Chakravarthy et al, a cognitive user transmits the data bits over the unused frequency bands by using the overlay method and transmits the redundant bits (ie, parity bits) over the underutilized frequency bands by using the underlay method. Most of the previous works on hybrid methods have reveal that these methods always outperform the overlay and underlay access methods while neglecting the recursive effects between PUs and SUs. For instance, the interference caused by an SU due to sensing errors in the overlay method or the interference generated in the underlay method due to ITL violation could degrade the PU's performance.…”

Section: Spectrum Access Methodsmentioning

confidence: 99%

“…In the same vain, Xia and Aissa addressed the problem of short range communication and proposed a cooperative amplify‐and‐forward relaying scheme based on an underlay access technique. Chu et al investigated the hybrid interweave‐underlay technique of spectrum access, which uses the amplify‐and‐forwarding relay scheme. A continuous‐time Markov chain is use to model the proposed cooperative cognitive network based on different network parameters such as outage probability, outage capacity, and symbol error rate.…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

A survey of overlay and underlay paradigms in cognitive radio networks

Kumar

Dhurandher

Woungang

2017

Int J Communication

View full text Add to dashboard Cite

Summary In the recent years, wireless applications and services have grown tremendously, resulting to a shortage of radio spectrum. On one hand, most of the available radio spectrum has already been allocated to different users and service providers. On another hand, research and statistics have revealed that the spectrum utilization usability is very limited. To address this dilemma, the concept of cognitive radio has emerged, which promotes the use of overlay and underlay transmission techniques to boost the utilization of radio spectrum resources. This paper provides a comprehensive survey of these 2 techniques and compares them qualitatively based on several network parameters. Next, this paper simulates overlay and underlay transmission techniques in OMNeT++ simulator on different network parameters, namely, Primary user arrival rate, throughput, sensing duration, and energy consumption. Our findings reveal that neither the overlay nor the underlay technique is sufficient itself to fulfill the demands for future wireless systems, and adopting a hybrid access technique consisting of a joint utilization of overlay and underlay approaches is desirable. Furthermore, the key challenges and open research issues in radio spectrum resources utilization are discussed.

show abstract

Section: Spectrum Access Methodsmentioning

confidence: 99%

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

A survey of overlay and underlay paradigms in cognitive radio networks

Kumar

Dhurandher

Woungang

2017

Int J Communication

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…У дослідженнях [11,13,19] було частково вирішено цю проблему. У розробці методу вибору каналів когнітивного радіо при мно-жинному доступі первинних і вторинних користува-чів під керуванням нейронної мережі дані будуть збиратися, аналізуватися і об'єднуватися для більш точного моделювання.…”

Section: H X T N T H X T S T N Tunclassified

“…На рисунку 1 показано мережу з великою кількістю первинних та вторин-них користувачів, де кожному первинному користу-вачеві виділено ліцензований канал («ПК-канал»). Як і в [9][10][11], трафік кожного каналу моделюється як марківський процес безперервний у часі. Такий процес має два стани -вільного і зайнятого спект-ру, що для первинного користувача відповідає включеному та виключеному стану.…”

unclassified

Розробка Методу Вибору Каналів Когнітивного Радіо При Множинному Доступі Первинних Та Вторинних Користувачів З Використанням Технології «energy Harvesting» Під Керуванням Нейронної Мережі

Obikhod¹,

Lysechko²,

Progonniy³

et al. 2018

CNCS

View full text Add to dashboard Cite

Когнітивне радіо (КР) є однією з основних частин телекомунікаційних систем зв`язку (ТСС-IOE) в зв`язку з тим, що були покликані вирішити питання дефіциту спектру та впровадження інтелектуальних функцій. Вибір каналу з множинним доступом первинних користувачів (ПК) та вторинних користувачів (ВК) є однією з найголовніших проблем стандарту. Через конкуренцію каналів відбувається взаємний вплив пакетів первинних та вторинних ко-ристувачів. З метою зменшення конкуренції каналів серед вторинних користувачів, було розроблено метод вибору каналів когнітивного радіо при множинному доступі первинних та вторинних користувачів з використанням тех-нології «Energy harvesting» під керуванням нейронної мережі. На основі розробленого методу було реалізовано гі-бридну модель передачі даних під керуванням нейронної мережі для кожного вторинного користувача. Для цієї моделі характерні властивості, при яких вторинний користувач може випадковим не регламентованим чином пра-цювати в режимах суміщення з зайнятими каналами з використанням технології «Energy harvesting» (EH) та перек-риття. Крім того, для реалізації розробленого методу було визначено критерій вибору каналу на основі конкуренції серед множинних запитів вторинних користувачів для передачі даних або технології "ЕH". На основі цього крите-рію створюється конкуруючий набір послідовностей. Моделювання показує, що запропонований метод спільного використання каналів та критерій вибору каналів перевершують інші методи з точки зору помилкової зайнятості (помилки), середньої пропускної здатності, середнього часу очікування та ефективності збору енергії вторинного користувача. К лю чов і с лов а : вторинний користувач, збереження енергії, когнітивне радіо, колізія, нейронна мережа пер-винний користувач, передача даних, радіо хвилі, радіочастотний спектр.

show abstract

“…Techniques for adjusting secondary transmit powers to meet the interference power constraint of the primary receiver in underlay CRNs are presented in [5] while collaborative spectrum sensing techniques for interweave CRNs are studied in [6]. Dealing with the overlay scheme, the authors of [7] proposed a power allocation for CRNs to achieve maximum rate whereas a hybrid scheme was deployed in [8] to inherit the benefits of the interweave and underlay schemes.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Performance evaluation of cognitive multi-relay networks with multi-receiver scheduling

Chu

Zepernick

Phan

2014

2014 IEEE 25th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communication (PIMRC)

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Abstract-In this paper, we investigate the performance of cognitive multiple decode-and-forward relay networks under the interference power constraint of the primary receiver wherein the cognitive downlink channel is shared among multiple secondary relays and secondary receivers. In particular, only one relay and one secondary receiver which offers the highest instantaneous signal-to-noise ratio is scheduled to transmit signals. Accordingly, only one transmission route that offers the best end-to-end quality is selected for communication at a particular time instant. To quantify the system performance, we derive expressions for outage probability and symbol error rate over Nakagamifading with integer values of fading severity parameter . Finally, numerical examples are provided to illustrate the effect of system parameters such as fading conditions, the number of secondary relays and secondary receivers on the secondary system performance.

show abstract

Hybrid Interweave-Underlay Spectrum Access for Cognitive Cooperative Radio Networks

Cited by 51 publications

References 27 publications

A survey of overlay and underlay paradigms in cognitive radio networks

A survey of overlay and underlay paradigms in cognitive radio networks

Performance evaluation of cognitive multi-relay networks with multi-receiver scheduling

Contact Info

Product

Resources

About