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Theses Year : 2010

Spectrum Sensing and Resource Allocation Strategies for Cognitive Radio

Stratégies d'accès et d'allocation des ressources pour la radio cognitive

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Abstract

Cognitive radio is a promising technique for efficient spectrum utilization. It must dynamically monitors activity in the primary spectrum and adapts its transmission to available spectral resources. The blind spectrum sensing and resource allocation in cognitive radio are being addressed in this thesis. The aim of the first part of this research has been to investigate whether model selection or signal space dimension estimation and information theoretic distance measures could be used to improve spectrum detection performance in a blind way and low signal to noise region. Through a thorough research effort, two novel spectrum sensing algorithms based on distribution analysis and dimension estimation of the primary user received signal were proposed and analyzed. The second part of this thesis presents and analyzes two user selection strategies based on outage probability. One explored the idea of combining multi-user diversity gains with spectral sharing techniques to maximize the secondary users sum rate while maintaining the outage probability of the primary user not degraded with a distributed manner, the other treat the beamforming problem in the context of cognitive radio using multiuser MIMO secondary user system and proposes a user selection strategy based on outage probability.
La radio cognitive est une technique prometteuse pour l'utilisation efficace du spectre. Elle doit surveiller l'activité dynamique dans le spectre du primaire et adapter la transmission des utilisateurs secondaires pour une meilleure allocation des ressources spectrales. La détection spectrale aveugle et l'allocation des ressources pour la radio cognitive sont traitées dans cette thèse. L'objectif de la première partie de cette thèse est de voir si la sélection des modèles ou l'estimation de la dimension spatiale du signal primaire ainsi que la théorie de l'information et les mesures de distance pourraient être utilisés pour améliorer les performances de détection du spectre d'une manière aveugle et dans des zones à faible rapport signal à bruit. Grâce à un effort de recherche approfondie, deux nouvelles méthodes de détection basées sur l'analyse de la distribution et l'estimation de la dimension du signal primaire reçu ont été proposées et analysées. La deuxième partie de cette thèse présente et analyse deux stratégies de sélection d'utilisateurs secondaires basées sur la probabilité outage. La première stratégie explore l'idée de combiner la diversité des gains multi-utilisateurs avec des techniques de partage spectrale pour essayer de maximiser la somme des capacités des utilisateurs secondaire tout en maintenant la probabilité outage de l'utilisateur primaire non dégradée d'une manière distribuée. La deuxième stratégie traite le problème de beamforming dans le contexte de la radio cognitive pour un système d'utilisateurs secondaires MIMO et propose une méthode de sélection d'utilisateurs basée sur la probabilité outage.
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Dates and versions

pastel-00576459 , version 1 (14-03-2011)

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00576459 , version 1

Cite

Bassem Zayen. Stratégies d'accès et d'allocation des ressources pour la radio cognitive. Réseaux et télécommunications [cs.NI]. Télécom ParisTech, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00576459⟩
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