چکیده
این مقاله، طرح مدیریت هندآف یکپارچه کنشگرا (IHM) را در شبکههای ادهاک متحرک رادیوشناختی (CR-MANETs) از طریق یک مسیر رسمی، معرفی میکند. این طرح، فعالیت کاربر اولیه (PU)، تحرک کاربر ثانویه (SU) و ناهمگنی کانال را در تصمیم هندآف طیف، درنظر میگیرد. برای کاهش تأخیر هندآف، آستانههای هندآف استفاده میشوند. زمانی که به دلیل تحرک کاربر ثانویه نمیتوان هندآف طیف را انجام داد، یک هندآف جریان محلی (LFH) انجام میشود تا بتوان گرهای در مجاورت لینکی که احتمال قطع دارد پیدا کرد که جریان دادهها به این گره منتقل میشود. طرح مدیریت هندآف یکپارچه کنشگرای پیشنهادی، دسترسپذیری لینک شناختی را پیشبینی میکند و برای اینکه حداکثر زمان دسترسپذیری لینک را تخمین بزند تداخل با کاربرهای اولیه را درنظر میگیرد. سپس، از این زمان دسترسپذیری در طرح تخصیص کانال استفاده میشود. نتایج نشان میدهند که احتمال حفظ این مسیر با استفاده از LFH افزایش مییابد. همچنین ثابت میشود که تعداد هندآفهای موردنیاز در استفاده از طرح مدیریت هندآف یکپارچه کنشگرای پیشنهادی، بطور قابل توجهی کاهش مییابد.
1- مقدمه
دسترسی طیف دینامیک (DSA) یک رویکرد است که به دستگاههای بیسیم اجازه میدهد تا از باندهای بسامدی غیرفعال استفاده کند، و همچنین «حفرههای طیفی» نامیده میشوند و فناوری رادیوشناختی (CR) در آنها فعال است [1]. رادیوشناختی، پارامترهای انتقال خود را بر اساس تعامل با محیط اطراف تغییر میدهد و به کاربر ثانویه (SU) اجازه میدهد در زمانی که کاربران اولیه (PUs) در حال استفاده از این باندهای طیفی نیستند، در این طیف سهیم شوند [2]. این حفرههای طیفی در طول زمان و مکان، جابجا میشوند. در یک سیستم رادیوشناختی، جابجایی حفرههای طیفی را میتوان به صورت تحرک طیف، تعریف کرد که همساز با هندآف طیف است. هندآف طیف یعنی واگذاری انتقال دادهی مداوم از یک کاربر رادیوشناختی به یک باند طیفی خالی. هندآف طیف در شبکههای ادهاک متحرک رادیوشناختی (CR-MANETs)، به دلیل تغییرات توپولوژی مکرر، برد محدود مخابره کانال و نبود دستگاه کنترلکننده مرکزی چالشبرانگیز است.
در شبکههای ناهمگن ، ممکن است کانالها در باندهای طیفی مجزای گستردهای واقع شده باشند که باعث بوجود آمدن ناهمگونی برجستهای از لحاظ برد انتقال کانال میشود [3]. زمانی که تأثیر تحرک گره را روی دسترسپذیری کانال درنظر میگیریم، اثر ناهمگونی کانال، مهمتر میشود. تحرک گره و ناهمگونی کانال منجر به هندآف طیفی مکرر میشود. به این ترتیب، طرح یک الگوریتم مناسب برای مدیریت هندآف یکپارچه (IHM) در CR-MANETs مورد نیاز است.
5- نتیجهگیری
در این مقاله، یک طرح مدیریت هندآف یکپارچهی کنشگرا برای یک مسیر رسمی معرفی میشود. این مطالعه نشان میدهد که ناهمگنی کانال و تحرک کاربر ثانویه باید به عنوان عوامل مهمی درنظر گرفته شوند که بر عملکرد مدیریت هندآف در CR-MANETs اثر میگذارند. این نتایج نشان میدهد که طرح مدیریت هندآف یکپارچه پیشنهادی به فرصتهای انتقال داده بیشتری دست مییابد، احتمال نگهداشت مسیر را افزایش میدهد و تعدادد درخواستهای خطای مسیر را کاهش میدهد.
Abstract
The paper introduces proactive integrated handoff management (IHM) scheme in cognitive radio mobile ad hoc networks (CR-MANETs) through an established route. This scheme considers the primary user (PU) activity, secondary user (SU) mobility and channel heterogeneity in the spectrum handoff decision. To reduce the handoff delay, handoff thresholds are used. When the spectrum handoff cannot be done due to the SU's mobility, a local flow handoff (LFH) is performed to find a node in the vicinity of a potential link breakage where the data flow is transferred to the node. The proposed proactive IHM scheme predicts the cognitive link availability that considers the interference to PUs to estimate the maximum link availability time. The availability time is then used in the channel allocation scheme. The results emphasized on improvement of the route maintenance probability using LFH. It is also verified that the number of handoff needed is significantly decreased using the proposed proactive IHM scheme.
I. INTRODUCTION
The Dynamic Spectrum Access (DSA) is an approach that permits wireless devices to use the idle frequency bands, also called “spectrum holes” with the enabling technology of Cognitive Radio (CR) [1]. CR changes its transmission parameters based on interaction with the surrounding environment and allows the secondary user (SU) to share the spectrum when the primary users (PUs) are not using these spectrum bands [2]. The spectrum holes shift over time and over space. In a CR system, the shifting of spectrum holes can be defined as spectrum mobility, which is cohesive to spectrum handoff. Spectrum handoff refers to the transfer of an ongoing data transmission of a CR user to an empty spectrum band. Spectrum handoff is challenging in cognitive radio mobile ad hoc networks (CR-MANETs) because of frequent topology variations, limited channel transmission range, and lack of central controlling device.
In heterogeneous networks, channels may be located in vast separated spectrum bands that present remarkable heterogeneity in terms of channel transmission range [3]. When considering the influence of node mobility on the channel availability, the effect of channel heterogeneity becomes more significant. Node mobility and channel heterogeneity lead to frequent spectrum handoff. Thus, it is needed to propose a proper algorithm for integrated handoff management (IHM) in CR-MANETs.
V. CONCLUSION
In this paper, a proactive integrated handoff management scheme for an established route is introduced. The study reveals that the channel heterogeneity and the SU’s mobility must be considered as important factors that affect the performance of handoff management in CR-MANETs. The results show that the proposed IHM scheme achieves more data transmission opportunities, increases the route maintenance probability, and reduces the number of route error requests.
چکیده
1. مقدمه
2. آثار مرتبط
3. چارچوب مدیریت هندآف یکپارچه
4. ارزیابی عملکرد
5. نتیجهگیری
منابع
Abstract
.1 INTRODUCTION
.2. RELATED WORKS
3. INTEGRATED HANDOFF MANAGEMENT FRAMEWORK
.4 PERFORMANCE EVALUATION
.5 CONCLUSION
References