Contribution to spectrum management in cognitive radio networks: a cognitive management framework

Tesis doctoral de Faouzi Bouali

A fin de subir la eficiencia de uso del espectro, el paradigma de la radio cognitiva (cr) ha ganado mucho interés para permitir un acceso dinámico al espectro (dsa). En esta línea, las redes radio cognitivas (crns) se han enriquecido de un soporte de gestión cognitiva para incitar su despliegue y comercialización. Esta tesis ha valorado la relevancia de explotar varias funcionalidades de gestión cognitiva en distintos escenarios y casos de estudio prácticos. específicamente, esta tesis ha construido un marco genérico de gestión cognitiva, basado en el concepto de fittigness factor, para soportar la gestión de los recursos radio en las crns. En este marco, dos de las aplicaciones más interesantes de las crs, a saber el acceso oportunista al espectro (osa) de las bandas licenciadas y el reparto abierto de las bandas exentas de licencia. En lo que se refiere a la primera aplicación, se han propuesto y evaluado varias estrategias explotando la dependencia entre las duraciones de actividad e inactividad de los usuarios primarios para llevar a cabo una selección de espectro proactiva. También se han proporcionado una serie de directrices para escoger la estrategia más relevante para un cierto entorno. Con respecto a la segunda aplicación, se ha propuesto una estrategia de selección de espectro con el fin de proporcionar una utilización eficiente de las distintas bandas. Varias formulaciones del fittigness factor han sido propuestas y evaluadas y sus relevancias se han valorado para distintas configuraciones. inspirándose en estas aplicaciones, se ha propuesto una estrategia proactiva más general para soportar de manera conjunta las funcionalidades de selección de espectro (ss) y movilidad de espectro (sm) a base de una caracterización de los recursos de espectro en ambos dominios temporal y espectral. Se han comparado varias variantes de la dicha estrategia, cada una combinando distintas alternativas y opciones de implementación, para identificar cuáles de sus componentes tiene el mayor impacto sobre el rendimiento según las condiciones operativas del crn. La racionalidad de la metodología propuesta con respecto a otras estrategias ha sido evaluada gracias a un análisis coste-beneficio, confrontando la ganancia en términos del nivel de satisfacción de los usuarios con el coste resultante en términos de señalización. finalmente, se han analizado los aspectos de practicidad en términos de robustez a la incertidumbre y aplicabilidad en entornos realistas. En lo que se refiere al primer aspecto, la robustez se ha evaluado frente a dos fuentes de incertidumbre, la imperfección del proceso de adquisición y la no estacionalidad del entorno, y se han propuesto funcionalidades de soporte para mejorar la robustez cuando sea necesario. En lo que concierne el segundo aspecto, el marco se ha aplicado al entorno hogar digital (dh) para valorar la validez de los resultados obtenidos bajo condiciones más realistas.

 

Datos académicos de la tesis doctoral «Contribution to spectrum management in cognitive radio networks: a cognitive management framework«

  • Título de la tesis:  Contribution to spectrum management in cognitive radio networks: a cognitive management framework
  • Autor:  Faouzi Bouali
  • Universidad:  Politécnica de catalunya
  • Fecha de lectura de la tesis:  26/09/2013

 

Dirección y tribunal

  • Director de la tesis
    • José Oriol Sallent Roig
  • Tribunal
    • Presidente del tribunal: Antonio Valdovinos bardaji
    • lorenza Giupponi (vocal)
    • (vocal)
    • (vocal)

 

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