In this dissertation, the performance of cooperative cognitive systems with spectrum sharing is investigated. A low-complexity and high performance node selection strategy is proposed for two different of cooperative cognitive
systems models. In the first model, the secondary network is composed by one source node that communicates with one among L destinations through a direct link and also assisted by one among N AF or DF relays nodes. The selected secondary destination employs a selection combining technique for choosing the best link (direct or dual-hop link) from the secondary source. Considering an underlay spectrum sharing approach, the secondary communication is performed taking into account an interference constraint, where the overall transmit power is limited by the interference at the primary receiver as well as by the maximum transmission power available at the respective nodes. An asymptotic analysis is carried out, revealing that the diversity order of the considered system is not affected by the interference, and equals to L + N. In the second model, by its turn, the secondary network is composed by one source, N AF or DF relays, and one destination. However, it is assumed the presence of M primary receivers. A relay selection strategy is proposed with the aim of maximing the end-to-end signal-to-noise ratio and, at the same time, to satisfy the interference constraints imposed by these primary receivers. After the relay selection procedure is performed, the secondary destination chooses the best path (direct link or relaying link) by employing a selection combining scheme. An asymptotic analysis is carried out, revealing that the system diversity order equals to N + 1, and showing that it is not affected neither by the number of primary receivers nor by the interference threshold. A close-form expression and an approximation for the outage probability is derived for the DF and AF protocols, respectively. / Nesta dissertaÃÃo, o desempenho de sistemas cooperativos cognitivos com compartilhamento espectral à investigado. Uma estratÃgia de seleÃÃo de nÃs de baixa complexidade e alto desempenho à proposta para dois modelos distintos de redes cooperativas cognitivas. No primeiro modelo, a rede secundÃria à composta por um nà fonte que comunica-se com um dentre L nÃs destinos atravÃs de um link direto e atravÃs de um dentre
N nÃs relays decodifica-e-encaminha (DF) ou amplifica-e-encaminha (AF). O nà destino secundÃrio selecionado emprega uma tÃcnica de combinaÃÃo por seleÃÃo para selecionar o melhor link (direto ou auxiliar) a partir da fonte
secundÃria. Considerando um ambiente com compartilhamento espectral, tem-se que a comunicaÃÃo secundÃria à realizada levando em consideraÃÃo uma restriÃÃo de interferÃncia, na qual a potÃncia de transmissÃo à governada pela interferÃncia no receptor primÃrio bem como pela mÃxima potÃncia de
transmissÃo dos respectivos nÃs secundÃrios. Uma anÃlise assintÃtica à realizada, revelando que a ordem de diversidade do sistema nÃo à afetada pela interferÃncia, sendo igual a L + N. Jà no segundo modelo, a rede secundÃria à composta por uma fonte, N relays DF ou AF e um nà destino, no entanto
assume-se a presenÃa de M receptores primÃrios. A seleÃÃo do relay deve satisfazer as restriÃÃes de interferÃncia impostas por estes Ãltimos. ApÃs a seleÃÃo de relay ser realizada, o nà destino seleciona o melhor caminho (link direto ou link via relay) proveniente da fonte utilizando um combinador por seleÃÃo. Uma anÃlise assintÃtica à realizada, revelando que a ordem de
diversidade do esquema proposto iguala a N + 1, o que mostra que a mesma nÃo à afetada nem pelo nÃmero de receptores primÃrios nem pelo limiar de interferÃncia. Uma expressÃo em forma fechada para a probabilidade de outage à obtida para ambos protocolos cooperativos. SimulaÃÃes Monte Carlo
sÃo apresentadas com o intuito de validar as anÃlises propostas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:7428 |
| Date | 05 August 2013 |
| Creators | Francisco Rafael Vasconcelos GuimarÃes |
| Contributors | Daniel Benevides da Costa, Carlos Alexandre Rolim Fernandes, Renato Machado |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia de TeleinformÃtica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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