Redes de Rádios Cognitivos - SBrTsbrt.org.br/sbrt2012/publicacoes/98740_1.pdfRedes de Rádios...

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Redes de Rádios Cognitivos: Arquiteturas, Sensoriamento Espectral

e Questões Regulatórias

Minicurso Simpósio Brasileiro de Telecomunicações

Brasília, 13 a 16 de setembro de 2012

Rafael Kunst, Cristiano Both, Lucas Bondan, Maicon Kist, José Jair Santanna, Leonardo Faganello,

Lisandro Granville, Juergen Rochol

Agenda

①  Introdução e Evolução das Redes Sem Fio

②  Redes de Rádios Cognitivos

③  Arquiteturas para Acesso ao Espectro

④  Políticas de Acesso ao Espectro

⑤  Demonstração de Aplicações

⑥  Considerações Finais

2 Simpósio Brasileiro de Telecomunicações Brasília, 13 a 16 de setembro de 2012

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Introdução

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Introdução

§  Aplicações demandam elevadas taxas de

transmissão

§  É necessário levar serviço de banda larga até as

zonas rurais

§  Espectro de frequências está cada vez mais escasso

§  Acesso dinâmico ao espectro de frequências

Simpósio Brasileiro de Telecomunicações Brasília, 13 a 16 de setembro de 2012

Redes Locais - WLAN

WPAN, WMAN, WRAN

Técnicas de Acesso

WWANs/Integração

4

Pesquisa Básica 70:

80:

90:

00:

10+:

1a. Geração Celular




Introdução

Evolução dos Sistemas Sem Fio

Redes de Voz

Redes de Dados


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Agenda








Redes de Rádios Cognitivos

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Introdução

§  Redes de próxima geração demandam banda larga

§  IEEE 802.22 surge como uma opção para WRAN

§  Serviços de banda larga fixo

§  Cobertura cidade e zona rural


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Introdução (cont.)

§  Rádios cognitivos possibilitam o acesso dinâmico

ao espectro de frequências

§  Usuários primários (licenciados) e secundários

(oportunistas) compartilham o espectro

§  Usuários secundários devem ser capazes de adaptar

a frequência de transmissão dinamicamente



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Fundamentação Teórica

§  A política atual de alocação do espectro colabora

para o problema da escassez

§  A alocação do espectro é definida por agências

governamentais (Anatel, FCC, etc)

§  Grande parte do espectro está alocado, porém

subutilizado [39]


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Histórico

§  2002: Nos Estados Unidos a FCC propôs a

exploração de canais de TV para prover acesso de

banda larga em zonas rurais

§  2004: Canais 5 a 13 (VHF) e 15 a 51 (UHF)

foram reservados

§  2009: padrão IEEE 802.22 foi publicado



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Modelo de Referência do Padrão IEEE 802.22 [40]

(Radio Software)

Níveis superiores como TCP/IP

SM-GL SAP

SM-SSF SAP

M-S

AP

C

-SA

P

CS-SAP

MAC-SAP

PHY-SAP

MAC Common Part Sublayer (CPS)

Security sublayer 1

Management Information

Base (MIB)

Database Service

Security sublayer 2

Netw

ork Control S

ystem (C

PE

/BS

) S

ecurity Features

Convergence Sublayer (Ex.: 802.1d)

Plano Cognitivo

Plano de Dados

Plano de Controle e

Gerenciamento

Spectrum Sensing Function

(SSF)

Geolocation

B2/C2

B2/C2

B4/C4

Bx: BS (Base Station)

B1/C1

B3/C3

B4/C4

B1/C1

CX: CPE (Customer Premise Equipment)

B3/C3 Nível de Enlace

Nível Físico

Escopo IEEE 802.22

(CPE ou BS) Spectrum Maneger (SM) BS

+Spectrum Sensing Automaton (SSA) BS e CPE


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§  Camada Física:

§  Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) com 2048 subportadoras

§  Largura de banda: 6, 7, or 8 MHz

§  Suporta Time Division Duplex (TDD), podendo

incluir Frequency Division Duplex (FDD) no futuro

§  Não suporta organização das antenas tipo

Multiple Input Multiple Output (MIMO)



§  Codificação de Canal:

§  Códigos Convolucionais são obrigatórios

§  Podem ser aplicados Turbo Codes e Low Density Parity Check (LDPC)

§  Entrelaçamento de bloco

§  Modulações: BPSK, QPSK e QAM

§  14 Modulation and Coding Schemes (MCS)

§  12 para transmissão de dados

§  2 para envio de mensagens de controle


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§  Camada MAC:

§  Orientada à conexão

§  Upstream: compartilhado usando DAMA

(Demand Assigned Multiple Access)

§  Algoritmo de escalonamento deve ser proposto

§  Downstream: escalonamento simples

§  Dados organizados em slots consecutivos



§  Camada MAC (cont.):

§  Tecnologias tradicionais implementam:

§  Sincronização, ranging, negociação de capacidade,

autorização, registro, configuração de conexão

§  IEEE 802.22 inclui também:

§  Geolocalização, base de dados de acesso,

sensoriamento espectral inicial, sincronização

entre redes e descoberta de vizinhos


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Funções Cognitivas

§  Dois tipos de usuários: primários e secundários

§  Requer a implementação de mecanismos para:

§  Coexistência entre os usuários

§  Gerenciamento do sensoriamento espectral

§  Gerenciamento da geolocalização

§  Dynamic Spectrum Access (DSA)

§  Coexistência entre redes através do Coexistence Beacon Protocol (CBP)



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Funções Cognitivas (cont.)

§  Usuários secundários devem implementar quatro

técnicas para lidar com a escassez espectral:

1.  Determinar porções não utilizadas do espectro

2.  Selecionar o melhor canal dentre os disponíveis

3.  Compartilhar o acesso com outros usuários

4.  Liberar o canal quando um usuário primário desejar

transmitir


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Cam

ada de Enlace


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Funções Cognitivas [52]


Energia Frequência

Tempo

Livre

Livre Livre

Cam

ada Física

Sensoriamento

Compartilhamento

Decisão Mobilidade

Atividades dos usuários primários

Requisição de adaptação

Relatório de reconfiguração do rádio

•  Quatro funções definidas p a r a p o s s i b i l i t a r a implementação dessas técnicas

Sensoriamento Cicloestacionário

Detecção de Formato de Onda


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Sensoriamento Espectral [46]

Detecção de Energia

Identificação de Rádio

Filtragem Casada


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Compartilhamento Espectral [52]

Unidade Central

Centralizado [53]

Requisição/Resposta - Políticas

Usuário secundário

Área de compartilhamento espectral

Distribuído [54] Colaborativo [52]

Base de Políticas

Mapa de alocação espectral

Base de Políticas

Network #1 Network #2

Base de Políticas



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Decisão Espectral [56]

§  Usuário secundário seleciona o melhor canal

disponível

§  Leva em consideração a situação do canal

§  Interferências

§  Erros

§  Atrasos Simpósio Brasileiro de Telecomunicações


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Mobilidade Espectral [52]

§  Alteração na configuração do dispositivo

§  Recebe informações da função de decisão espectral

§  Realiza o handoff espectral

§  A duração do handoff deve ser conhecida pelos

usuários secundários para evitar interferências


Pesquisas em Rádio Cognitivo

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Controle de Acesso ao Meio [57]

§  Três abordagens principais:

§  Bootstrap: definição de qual canal será analisado[60, 64]

§  Canal de controle e gerenciamento

§  Dedicado a informações de controle [58, 59, 61, 62, 63, 65,

66, 67]

§  Dividido entre controle e dados [68, 69]

§  Sensoriamento simultâneo em múltiplos canais


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Escalonamento de Tráfego dos Usuários Secundários

§  Duas abordagens principais:

§  Centralizada [70, 71, 72]

§  Teoria das filas

§  Decisão baseada em cadeias de Markov

§  Distribuído [73, 74]

§  Sensoriamento colaborativo

§  Troca de mensagens



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Controle de Admissão Espectral

§  Tipicamente centralizado

§  Principais abordagens:

§  Controle de admissão baseado na energia [75]

§  Minimização da interferência [76]

§  Maximização da vazão [77]


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Aplicações de Rádios Cognitivos

§  A principal aplicação atual é acesso de banda larga

§  Poucos trabalhos focam em outras aplicações

§  Wang [78] propôs o principal deles, focando em:

§  Smart Grid

§  Segurança pública

§  Redes celulares

§  Aplicações médicas


Agenda








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Software Defined Radio (SDR) [55]

§  Interface de rádio flexível

§  Processamento de sinais pode ser implementado em software

Codificação D/A Entrelaçamento Modulação Filtragem

Codificação A/D Entrelaçamento Modulação Filtragem

Transmissor

Receptor

Canal Σ


Arquiteturas para Acesso ao Espectro

Universal Software Radio Peripheral (USRP)

§  Transforma computadores de propósito geral em

plataformas de hardware para execução de SDR

§  Placa-mãe contendo uma FPGA


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Universal Software Radio Peripheral (USRP)

§  Conversores A/D de 14 bits

e D/A de 16 bits

§  Amostragens de

até 25MHz

§  Suporte a MIMO

através de placas-filhas



Software Communications Architecture (SCA)

§  Desenvolvida pelo Departamento de Defesa dos

EUA

§  Independência de hardware

§  Reuso de software


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Software Communications Architecture (SCA)

§  Framework Central:



Open Source SCA Implementation Embedded (OSSIE)

§  Gera código no formato especificado pela SCA

§  Projetada para ensino e pesquisa

§  Possui uma GUI, chamada de Waveform Developer

§  Possui um depurador, chamado ALF


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GNU Radio

§  Plataforma open source mais utilizada em pesquisas

§  Implementação modular através de blocos

interconectáveis

§  Compatível com USRP e SCA

§  GUI: GNU Radio Companion



Sora

§  Desenvolvido pela Microsoft

Research Asia

§  Implementado através de um

hardware conectado à

placa-mãe de computadores:

Radio Control Board (RCB)


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Iris

§  Foco em flexibilidade e SDR reconfigurável

§  Utiliza componentes que podem ser interligados

§  Três engines para possibilitar reconfiguração:

§  PHY Escalonado

§  PHY Flexível

§  Pilha de Rede



Comparativo entre as arquiteturas


Arquitetura Hardware Dedicado

Sistema Operacional GUI Linguagens

OSSIE X Unix X Phyton/C++

GNU Radio X Windows/Unix X Phyton/C++

Sora X Windows C++

Iris X Windows/Unix C++

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Agenda








Políticas de Acesso ao Espectro

Gerenciamento de Redes de Rádios Cognitivos

§  Arquitetura:

§  Local

§  Global


Figura adaptada de [40]

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Gerenciamento Local

§  Grande quantidade de dados

§  Informações do Usuário

§  Informações de Contexto

§  Informações de Política



Gerenciamento Global

§  Garantir que as políticas sejam seguidas

§  Perfil de usuário

§  Contexto

§  Políticas

§  Configurações


Figura adaptada de [79]

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Especificações do padrão IEEE 802.22 [40]

§  Gerência local

§  Informações mantidas no formato de uma MIB


Grupo Funcionalidade

wranDevMib Detalha objetos que serão gerenciados na BS e no CPE

wranIfBsMib Operação da BS, baseada no modelo FCAPS

wranIfBsSfMgmt Configuração, instanciação e gerência

wranIfCpeMib Define objetos para gerência dos CPEs

wranIfSmMib Gerência do espectro de frequências

wranIfSsaMib Configuração e operação do Spectrum Sensing Automaton

wranIfDatabaseServiceMib Acesso e interação com o banco de dados


CREMS

§  Cognitive Reconfigurable Equipment Management System

§  Proposto em 2007

§  Stavroulaki et al. [80]


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CTMS

§  Cognitive Terminal Management System [81]

§  Stavroulaki et al. propôs em 2008, baseado no CREMS



CRNM

§  Cognitive Radio Network Management

§  Proposto em 2008

§  Wang et al. [82]


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Agenda








Agenda








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Considerações Finais

§  Evolução das redes sem fio

§  Principais tecnologias sem fio

§  Importância dos rádios cognitivos

§  Funções cognitivas e arquiteturas

§  Políticas de acesso ao espectro


Referências

[1] Weagant, A. Some Recent Radio Sets of the Marconi Wireless Telegraph Company of America. Proceedings of the IRE, vol 1, no 4, December 1913, pp. 43-61 [2] Mengel, T. Tracking the Earth Satellite, and Data Transmission, by Radio. Proceedings of the IRE, vol 44, no 6, June 1956, pp. 755-760 [3] Berman, A. Multiple-Carrier Behavior of a Frequency-Selective Ferrite Limiter Communications. IEEE Transactions on [legacy, pre – 1988], vol. 12, no 2, June 1964, pp. 138-150 [4] Sekimoto, T.; Puente, J. A Satellite Time-Division Multiple-Access Experiment Communications. IEEE Transactions on [legacy, pre – 1988], vol 16, no 4, August 1968, pp. 581-588 [5] Arnstein, D. Power Division in Spread Spectrum Systems with Limiting Communications. IEEE Transactions on [legacy, pre – 1988], vol 27, no 3, March 1979, pp. 574-582 [6] N. Abramson, The ALOHA System Final Technical Report, Advanced Research Projects Agency, Contract Number NAS2-6700, October 11, 1974. [7] Smethurst, E. Effect of grain size on the microwave and infrared transmission properties of polycrystalline yttrium-iron-garnet. IEEE Transaction on Magnetics, vol 6, no 3, September 1970, pp. 618-618 [8] Kleinrock, L.; Tobagi, F. Packet Switching in Radio Channels: Part I--Carrier Sense Multiple-Access Modes and Their Throughput-Delay Characteristics. IEEE Transactions on Communications [legacy, pre – 1988], vol 23, no 12, December 1975, pp. 1400-1416 [9] Morgan, P.; Hannah, M.; Collins, H. Spread-spectrum synchronizer using a SAW convolver and recirculation loop. Proceedings of the IEEE, vol 64, no 5, May 1976, pp. 751-753 [10] Shaft, P. Low-Rate Convolutional Code Applications in Spread-Spectrum Communications. IEEE Transactions on Communications [legacy, pre – 1988], vol 25, no 8, August 1977 pp. 815-822 [11] ISO, International Standards for Business, Government and Society. Disponível em <http://www.iso.org/iso/home.htm>, 2007. [12] Hanson, L.; Bronell, E. Human factors evaluation of calling procedures for the advanced mobile phone system (AMPS). IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol 28, no 2, May 1979 pp. 126-131 [13] Callendar, H.; Donald, I. Network design for a fully automatic wide area radiotelephone service. IEEE Vehicular Technology Conference, 1979, vol 29, 27-30 March, pp. 245-252 [14] Kirby, R. International standards in radio communication. IEEE Magazine Communications, vol 23, no 1, January 1985 pp. 12-17 [15] Mallinder, T. Specification methodology applied to the GSM system. 8th European Conference on Area Communication (EUROCON), 13-17 June 1988, pp. 458-461


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Referências

[16] Casas, F.; Leung, C. OFDM for data communication over mobile radio FM channels. I. Analysis and experimental results. IEEE Magazine Communications, vol 39, no 5, May 1991, pp. 783-793 [17] M.; Brewster, L.; Abdulaziz, K Modelling of CSMA/CA protocol by simulation Glass. . Electronics Letters, vol 24, no 11, 26 May 1988, pp. 692-694 [18] Oxman, E. GPRS-a knowledge based design shell. IEEE International Conference on Computer Systems and Software Engineering, 8-10 May, 1990, pp. 172-177 [19] Falciasecca, G.; Frullone, M.; Grazioso, P.; Riva, G.; Serra, M. Performance evaluation of a UMTS in a urban environment. Sixth International Conference on Mobile Radio and Personal Communications, 1991, 9-11 December, pp. 218-224 [20] Prasad, R.; Ojanpera, T. A survey on CDMA: evolution towards wideband CDMA. IEEE 5th International Symposium on Spread Spectrum Tecniques and Applications, 1998, vol 1, 2-4 September, pp. 323-331 [21] Chhaya, S.; Gupta, S. Throughput and fairness properties of asynchronous data transfer methods in the IEEE 802.11 MAC protocol. Sixth IEEE International Personal and Mobile Radio Communications, 1995, vol 2, 27-29 September, pp. 613-617 [22] Davies, L.; Watson, M.; Munro, A.; Barton, H. Ad-hoc wireless networking: contention free multiple access. Fifth IEE Conference on Telecommunications, 26-29 March, 1995, pp. 73-77 [23] Kruys, J. HIPERLAN, applications and requirements. Third IEEE International Symposium on Personal and Mobile Radio Communications, 19-21 October, 1992, pp. 133-138 [24] Falciasecca, G.; Frullone, M.; Grazioso, P.; Riva, G.; Serra, M. Performance evaluation of a UMTS in a urban environment. Sixth International Conference on Mobile Radio and Personal Communications, 1991, 9-11 December, pp. 218-224 [25] Coupechoux, M.; Braun, V. Space-time coding for the EDGE mobile radio system. IEEE International Conference on Personal Wireless Communication, 17-20 December 2000, pp. 28-32 [26] Love, R.; Ghosh, A.; Weimin Xiao; Ratasuk, R. Performance of 3GPP high speed downlink packet access (HSDPA). IEEE 60th Vehicular Technology, vol 5, 26-29 September 2004, pp. 3359-3363 [27] Yajiang, O.; Chunye, W.; Xiaoyi, W.. Scheduling for multi-user packet in CDMA2000 1x EV-DO. 2nd International Conference on Mobile Technology, 15-17 November. 2005, pp. 5 [28] Yeung, L.K.; Jie Wang; Yong Huang; Shu-Chuen Lee; Ke-Li Wu. Development of an integrated LTCC Bluetooth module. Asia-Pacific Microwave Conference Procedings vol 5, 4-7 December 2005, pp. 4


Referências

[29] Pekhteryev, G.; Sahinoglu, Z.; Orlik, P.; Bhatti, G. Image transmission over IEEE 802.15.4 and ZigBee networks. ISCAS IEEE International Symposium on Circuits and Systems, 23-26 May 2005, pp. 3539-3542 [30] Cho, C.; Honggang Zhang; Nakagawa, M.; A UWB repeater with a short relaying-delay for range extension. WNCC IEEE Wireless Communications and Networking, vol 2, 21-25 March 2004, pp. 1154-1158 [31] IEEE Standard for Information Technology- Telecommunications and Information Exchange Between Systems- Local and Metropolitan Area Networks- Specific Requirements Part Ii: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications," IEEE Std 802.11g-2003 (Amendment to IEEE Std 802.11, 1999 Edn. (Reaff 2003) as amended by IEEE Stds 802.11a-1999, 802.11b-1999, 802.11b-1999/Cor 1-2001, and 802.11d-2001) , vol., no., pp.i-67, 2003 [32] IEEE Standard for Information Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems - Local and Metropolitan Area Networks - Specific Requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 8: Medium Access Control (MAC) Quality of Service Enhancements," IEEE Std 802.11e-2005 (Amendment to IEEE Std 802.11, 1999 Edition (Reaff 2003) , vol., no., pp.0_1-189, 2005 [33] IEEE Trial-Use Recommended Practice for Multi-Vendor Access Point Interoperability Via an Inter-Access Point Protocol Across Distribution Systems Supporting IEEE 802.11 Operation," IEEE Std 802.11F-2003 , vol., no., pp.0_1-67, 2003 [34] IEEE Standard for Information technology--Telecommunications and information exchange between systems--Local and metropolitan area networks--Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 5: Enhancements for Higher Throughput," IEEE Std 802.11n-2009 (Amendment to IEEE Std 802.11-2007 as amended by IEEE Std 802.11k-2008, IEEE Std 802.11r-2008, IEEE Std 802.11y-2008, and IEEE Std 802.11w-2009) , vol., no., pp.c1-502, Oct. 29 2009 [35] IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems," IEEE Std 802.16-2004 (Revision of IEEE Std 802.16-2001) , vol., no., pp.0_1-857, 2004 [36] IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems Amendment 2: Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands and Corrigendum 1," IEEE Std 802.16e-2005 and IEEE Std 802.16-2004/Cor 1-2005 (Amendment and Corrigendum to IEEE Std 802.16-2004) , vol., no., pp.0_1-822, 2006


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Referências

[37] IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks Part 20: Air Interface for Mobile Broadband Wireless Access Systems Supporting Vehicular Mobilityphysical and Media Access Control Layer Specification," IEEE Std 802.20-2008 , vol., no., pp.1-1039, Aug. 29 2008 [38] WiBro Standards Website: www.wibro.or.kr/standards [39] FCC. Docket No 03-322 Notice of Proposed Rule Making and Order. 2003. [40] IEEE Standard for Information Technology--Telecommunications and information exchange between systems Wireless Regional Area Networks (WRAN)--Specific requirements Part 22: Cognitive Wireless RAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications: Policies and Procedures for Operation in the TV Bands," IEEE Std 802.22-2011 , vol., no., pp.1-680, July 1 2011 [41] ITU-R. Report M.2134: Requirements related to technical performance of IMT-Advanced radio interface(s). September, 2008. [42] 3GPP. LTE-Advanced Release 12. http://www.3gpp.org/Releases. September, 2011. [43] IEEE Standard for Local and metropolitan area networks Part 16: Air Interface for Broadband Wireless Access Systems Amendment 3: Advanced Air Interface," IEEE Std 802.16m-2011(Amendment to IEEE Std 802.16-2009) , vol., no., pp.1-1112, May 5 2011. [44] IEEE 802.19 Wireless Coexistence Working Group. http://ieee802.org/19/ [45] IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks- Part 21: Media Independent Handover," IEEE Std 802.21-2008 , vol., no., pp.c1-301, Jan. 21 2009 [46] Yucek, T.; Arslan, H.; , "A survey of spectrum sensing algorithms for cognitive radio applications," Communications Surveys & Tutorials, IEEE , vol.11, no.1, pp.116-130, First Quarter 2009 [47] G. Vardoulias, J. Faroughi-Esfahani, G. Clemo, and R. Haines, “Blind radio access technology discovery and monitoring for software defined radio communication systems: problems and techniques,” in Proc. Int. Conf. 3G Mobile Communication Technologies, London, UK, Mar. 2001, pp. 306–310. [48] M. Mehta, N. Drew, G. Vardoulias, N. Greco, and C. Niedermeier, “Reconfigurable terminals: an overview of architectural solutions,” IEEE Commun. Mag., vol. 39, no. 8, pp. 82– 89, 2001. [49] . Palicot and C. Roland, “A new concept for wireless reconfigurable receivers,” IEEE Commun. Mag., vol. 41, no. 7, pp. 124–132, 2003.


Referências

[50] J. G. Proakis, Digital Communications, 4th ed. McGraw-Hill, 2001. [51] . Tandra and A. Sahai, “Fundamental limits on detection in low SNR under noise uncertainty,” in Proc. IEEE Int. Conf. Wireless Networks, Commun. and Mobile Computing, vol. 1, Maui, HI, June 2005, pp. 464–469. [52] Akyildiz, I.F.; Won-Yeol Lee; Vuran, M.C.; Mohanty, S.; , "A survey on spectrum management in cognitive radio networks," Communications Magazine, IEEE , vol.46, no.4, pp.40-48, April 2008 [53] Hakim, K.; Jayaweera, S.K.; El-howayek, G.; Mosquera, C.; , "Efficient Dynamic Spectrum Sharing in Cognitive Radio Networks: Centralized Dynamic Spectrum Leasing (C-DSL)," Wireless Communications, IEEE Transactions on , vol.9, no.9, pp.2956-2967, September 2010 [54] Keshavarz, H.; Hossain, E.; Noghanian, S.; Dong In Kim; , "Perturbation analysis for spectrum sharing in cognitive radio networks," Wireless Communications, IEEE Transactions on , vol.9, no.5, pp.1564-1570, May 2010 [55] Mitola, J., III; Maguire, G.Q., Jr.; , "Cognitive radio: making software radios more personal," Personal Communications, IEEE , vol.6, no.4, pp.13-18, Aug 1999 [56] S. Krishnamurthy et al., “Control Channel Based MAC- Layer Configuration, Routing and Situation Awareness for Cognitive Radio Networks,” Proc. IEEE MILCOM 2005, Oct. 2005, pp. 455–60. [57] Pawelczak, P.; Pollin, S.; Hoi-Sheung So; Bahai, A.; Prasad, R.; Hekmat, R.; , "Quality of service assessment of opportunistic spectrum access: a medium access control approach," Wireless Communications, IEEE , vol.15, no.5, pp.20-29, October 2008 [58] AUER, G.; HAAS, H.; OMIYI, P. Interference Aware Medium Access for Dynamic Spectrum Sharing. In: NEW FRONTIERS IN DYNAMIC SPECTRUM ACCESS NET- WORKS, 2007. DYSPAN 2007. 2ND IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON, 2007. Anais. . . [S.l.: s.n.], 2007. p.399 –402 [59] LIU, X.; DING, Z. ESCAPE: a channel evacuation protocol for spectrum-agile networks. In: NEW FRONTIERS IN DYNAMIC SPECTRUM ACCESS NETWORKS, 2007. DYSPAN 2007. 2ND IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON, 2007. Anais. . . [S.l.: s.n.], 2007. p.292 –302. [60] CORDEIRO, C.; CHALLAPALI, K. C-MAC: a cognitive mac protocol for multi-channel wireless networks. In: NEW FRONTIERS IN DYNAMIC SPECTRUM ACCESS NET- WORKS, 2007. DYSPAN 2007. 2ND IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON, 2007. Anais. . . [S.l.: s.n.], 2007. p.147 –157.


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27

Referências

[61] TIMMERS, M.; DEJONGHE, A.; PERRE, L. van der; CATTHOOR, F. A Distributed Multichannel MAC Protocol for Cognitive Radio Networks with Primary User Recogni- tion. In: COGNITIVE RADIO ORIENTED WIRELESS NETWORKS AND COMMU- NICATIONS, 2007. CROWNCOM 2007. 2ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON, 2007. Anais. . . [S.l.: s.n.], 2007. p.216 –223. [62] CHOI, N.; PATEL, M.; VENKATESAN, S. A Full Duplex Multi-channel MAC Pro- tocol for Multi-hop Cognitive Radio Networks. In: COGNITIVE RADIO ORIENTED WIRELESS NETWORKS AND COMMUNICATIONS, 2006. 1ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON, 2006. Anais. . . [S.l.: s.n.], 2006. p.1 –5. [63] SHU, T.; CUI, S.; KRUNZ, M. WLC05-3: medium access control for multi-channel par- allel transmission in cognitive radio networks. In: GLOBAL TELECOMMUNICATIONS CONFERENCE, 2006. GLOBECOM ’06. IEEE, 2006. Anais. . . [S.l.: s.n.], 2006. p.1 –5. [64] SANKARANARAYANAN, S.; PAPADIMITRATOS, P.; MISHRA, A.; HERSHEY, S. A bandwidth sharing approach to improve licensed spectrum utilization. In: NEW FRON- TIERS IN DYNAMIC SPECTRUM ACCESS NETWORKS, 2005. DYSPAN 2005. 2005 FIRST IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON, 2005. Anais... [S.l.: s.n.], 2005. p.279 –288. [65] MA, L.; HAN, X.; SHEN, C.-C. Dynamic open spectrum sharing MAC protocol for wireless ad hoc networks. In: NEW FRONTIERS IN DYNAMIC SPECTRUM ACCESS NETWORKS, 2005. DYSPAN 2005. 2005 FIRST IEEE INTERNATIONAL SYMPO- SIUM ON, 2005. Anais. . . [S.l.: s.n.], 2005. p.203 –213. [66] JIA, J.; ZHANG, Q.; SHEN, X. HC-MAC: a hardware-constrained cognitive mac for efficient spectrum management. Selected Areas in Communications, IEEE Journal on, [S.l.], v.26, n.1, p.106 –117, jan. 2008. [67] SU, H.; ZHANG, X. Cross-Layer Based Opportunistic MAC Protocols for QoS Provi- sionings Over Cognitive Radio Wireless Networks. Selected Areas in Communications, IEEE Journal on, [S.l.], v.26, n.1, p.118 –129, jan. 2008. [68] MA, L.; SHEN, C.-C.; RYU, B. Single-Radio Adaptive Channel Algorithm for Spectrum Agile Wireless Ad Hoc Networks. In: NEW FRONTIERS IN DYNAMIC SPECTRUM ACCESS NETWORKS, 2007. DYSPAN 2007. 2ND IEEE INTERNATIONAL SYMPO- SIUM ON, 2007. Anais. . . [S.l.: s.n.], 2007. p.547 –558. [69] ZHAO, Q.; TONG, L.; SWAMI, A.; CHEN, Y. Decentralized cognitive MAC for opportunistic spectrum access in ad hoc networks: a pomdp framework. Selected Areas in Communications, IEEE Journal on, [S.l.], v.25, n.3, p.589 –600, april 2007. [70] RASHID, M.; HOSSAIN, M.; HOSSAIN, E.; BHARGAVA, V. Opportunistic spectrum scheduling for multiuser cognitive radio: a queueing analysis. IEEE Transactions on Wireless Communications, [S.l.], v.8, n.10, p.5259–5269, Oct. 2009.


Referências

[71] NGUYEN, M.-V.; LEE, H. S. Effective Scheduling in Infrastructure-Based Cognitive Radio Networks. Mobile Computing, IEEE Transactions on, [S.l.], v.10, n.6, p.853 –867, june 2011. [72] CHEN, Y.; FENG, Z.; CHEN, X. Cross-layer Resource Allocation with heterogeneous QoS requirements in cognitive radio networks. In: WIRELESS COMMUNICATIONS AND NETWORKING CONFERENCE (WCNC), 2011 IEEE, 2011. Anais. . . [S.l.: s.n.], 2011. p.96 –101. [73] GEORGE, J.; SULTAN, A.; NAFIE, M. Distributed Power and Admission Control for Cognitive Radios in Spectrum Underlay Networks. In: GLOBAL TELECOMMUNICA- TIONS CONFERENCE, 2009. GLOBECOM 2009. IEEE, 2009. Anais... [S.l.: s.n.], 2009. p.1 –6. [74] GAO, S.; QIAN, L.; VAMAN, D. Distributed energy efficient spectrum access in cognitive radio wireless ad hoc networks. Wireless Communications, IEEE Transactions on, [S.l.], v.8, n.10, p.5202 –5213, october 2009. [75] TADROUS, J.; SULTAN, A.; NAFIE, M. Admission and Power Control for Spectrum Sharing Cognitive Radio Networks. IEEE Transactions on Wireless Communications, [S.l.], v.10, n.6, p.1945–1955, June 2011. [76] LE, L. B.; HOSSAIN, E. Resource allocation for spectrum underlay in cognitive radio networks. Wireless Communications, IEEE Transactions on, [S.l.], v.7, n.12, p.5306 –5315, december 2008. [77] ALSHAMRANI, A.; SHEN, X.; XIE, L.-L. QoS Provisioning for Heterogeneous Ser- vices in Cooperative Cognitive Radio Networks. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, [S.l.], v.29, n.4, p.819–830, Apr. 2011. [78] WANG, J.; GHOSH, M.; CHALLAPALI, K. Emerging Cognitive Radio Applications: a survey. IEEE Communications Magazine, [S.l.], v.49, n.3, p.74–81, Mar. 2011. [79] STAVROULAKI, V., BANTOUNA, A., KRITIKOU, Y., TSAGKARIS, K., DEMESTI- CHAS, P., BLASCO, P., BADER, F., DOHLER, M., DENKOVSKI, D., ATANASOVSKI, V., GAVRILOVSKA, L., AND MOESSNER, K. 2012. Knowledge management tool- box: Machine learning for cognitive radio networks. Vehicular Technology Magazine, IEEE PP, 99, 1. [80] STAVROULAKI, V., DEMESTICHAS, P., KATIDIOTIS, A., AND PETROMANOLAKIS, D. 2007. Evolution in equipment management concepts: from reconfigurable to cognitive wireless terminals. Mobile and Wireless Communications Summit, 2007. 16th IST, 1 –5. [81] STAVROULAKI, V., KRITIKOU, Y., AND DEMESTICHAS, P. 2008. Introducing cogni- tion in the management of equipment in the future wireless world. Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, 2008. PIMRC 2008. IEEE 19th International Symposium on, 1 –5.


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Referências

[82] WANG, C., HWA CHEN, H., HONG, X., AND GUIZANI, M. 2008. Cognitive radio network management. Vehicular Technology Magazine, IEEE 3, 1 (march), 28 –35.


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