مديريت تداخل در شبكه هاي راديوشناختگر با استفاده از شكل دهي پرتو همكارانه تحت اطلاعات غير دقيق كانال

Interference Management in Cognitive Radio Networks using Cooperative Beamforming with Imperfect CSI

در اين مقاله، مدلي واقعي تر از شبكه هاي راديوشناختگر همكارانه معرفي مي گردد. در مدل پيشنهادي، ارسال اطلاعات در دو مرحله صورت مي گيرد. در مرحله ي اول كه فرض مي شود لينك كاربر اوليه غيرفعال است، چندين كاربر ثانويه قادرند اطلاعات خودشان را به طور همزمان به سمت شبكه ي رله پخش نمايند. در مرحله ي دوم كه فعال يا غيرفعال بودن لينك كاربر اوليه اهميتي ندارد، رله هايي كه اطلاعات را به درستي آشكار نموده اند، از يك روش شكل دهي پرتو همكارانه ي پيشنهادي بهره گرفته و آنها را به سمت مقصد مورد نظر ارسال مي كنند. فرض شده است كه اطلاعات حالت كانال بين شبكه ي رله و گيرنده ي اوليه در اختيار رله ها نيست و رله ها فقط تخميني از اين اطلاعات را در اختيار دارند. روش شكل دهي پرتو همكارانه ي پيشنهادي سبب مي شود توان سيگنال دريافتي در مقصد ثانويه بيشينه گردد در حالي كه توان تداخل بعلاوه ي نويز دريافتي در كاربر اوليه را زير حد آستانه ي مشخصي نگه مي دارد. نتايج حاصل از شبيه سازي اعتبار مدل پيشنهادي را تاييد مي كنند. همچنين روش شكل دهي پرتو همكارانه ي پيشنهادي در مقايسه با روش ZFBF عملكرد بهتري از خود نشان مي دهد و علاوه بر اين در برابر خطاي تخمين كانال نيز مقاوم است؛ حتي اگر خطاي تخمين كانال بيشينه گردد.

In this paper، a more realistic cognitive radio network is proposed which considers several secondary links، some secondary relays، and one primary link. In the network، there are two steps of transmission from secondary sources to secondary destinations. At the first step، when primary link is idle، all of the secondary sources simultaneously broadcast their information to the relays. At the second step، the relays that successfully decode the information employ a new cooperative beamforming method and forward them to the secondary destination without causing harmful interference to the primary destination irrespective of whether primary link is idle or not. It is assumed that the channel state information between relays and primary destination isn’t perfectly known at the relays and they have erroneous estimation of the channel. The proposed cooperative beamforming method can maximize the received signal power at the secondary destination subject to keep received interference plus noise power at the primary destination under the predefined threshold. Results of simulations confirm validity of the method and improved performance compared to Zero-Forcing beamforming. The proposed cooperative beamforming can remain the interference plus noise power at the primary destination below the threshold even if the error in channel estimation is maximum.