Opportunistic Data Dissemination in Ad-hoc Cognitive Radio Networks

Opportunistic Data Dissemination in Ad-hoc Cognitive Radio Networks PDF Author: Mubashir Husain Rehmani
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 153

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Book Description
Les progrès récents des technologies de communication et la prolifération de l’informatique sans fil et des dispositifs de communication, ont induit à une surcharge dans l’utilisation du spectre radio. Cependant, les expériences de la Commission Fédérale de Communication (FCC) ont révélé que l’utilisation du spectre varie entre 15% et 85%. Par conséquent, les réseaux radios cognitifs (Cognitive Radio Networks ou CRNs) sont proposés afin d’utiliser le spectre radio d’une manière opportuniste. Dans ce type de réseaux radios cognitifs, où les fréquences de transmission sont sélectionnées d’une manière opportuniste - également sont appelés réseaux Ad-Hoc à radios cognitives -, la fiabilité de la dissémination des données est difficile à réaliser. D’abord, en plus des défis déjà connus dans les environnements sans fils, la diversité dans le nombre de fréquences qu’un noeud à radio cognitif a droit d’utiliser ajoute un autre défi, en limitant l’accessibilité à ses noeuds voisins. Deuxièmement, les noeuds à radio cognitif (CR) doivent conquérir les ressources de fréquences résiduelles avec les noeuds à radio primaire (PR), tout en essayent de les exploiter d’une manière opportuniste. En outre, les noeuds CR ne devraient pas perturber la qualité de réception des noeuds PR durant leur communication, et ce en limitant les interférences entre les deux de noeuds. Par conséquent, une nouvelle méthode de sélection de fréquences est requise afin de réduire le nombre d’interférences nuisibles aux noeuds PR, et maximiser les chances de délivrance des messages aux voisins récepteurs des noeuds CR, et augmenter ainsi la fiabilité des données disséminées. Dans cette thèse nous proposons SURF, une nouvelle méthode distribuée de sélection de fréquences pour la dissémination fiable de données dans un réseau radio cognitif multi-sauts. SURF classifie les fréquences radio disponibles en fonction de l’occupation des fréquences des noeuds à radio primaire et le nombre de noeuds à radio cognitive utilisant ces fréquences. Les résultats de simulation obtenus par NS-2 confirment que SURF est une stratégie efficace dans la sélection des meilleures fréquences de diffusion de données, comparée aux autres approches liées. Nous avons aussi constaté que les stratégies de sélection de fréquences sont considérablement influencées par l’activité des noeuds à radio primaire. Dans la suite ce cette thèse, nous étudierons et analyserons l’impact des modèles d’activités des noeuds PR sur les différentes stratégies de sélection de fréquences à travers des simulations basées NS-2. Nous avons remarqué que l’activité intermittente de PR est le cas où les solutions intelligentes doivent opérées. C’est dans ce cas où SURF donne les meilleures résultats et la région ciblée se serve des opportunités de communication. Enfin, dans cette thèse, nous allons encore plus loin en vérifiant l’applicabilité et la faisabilité de SURF. Dans cette perspective, d’abord, nous proposons une architecture d’accès à internet basée sur la radio cognitive pour les réseaux partiellement endommagés. Nous discutons les détails architecturaux et le principe de fonctionnement de l’architecture proposée. Nous avons également passé en revue les enjeux et les défis de déploiement de cette nouvelle architecture. Deuxièmement, nous discutons l’applicabilité de SURF dans le contexte de l’agrégation de fréquences et à cet égard, nous discutons une stratégie d’interférence basée sur l’agrégation de fréquences pour les réseaux radios cognitifs.

Opportunistic Data Dissemination in Ad-hoc Cognitive Radio Networks

Opportunistic Data Dissemination in Ad-hoc Cognitive Radio Networks PDF Author: Mubashir Husain Rehmani
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 153

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Book Description
Les progrès récents des technologies de communication et la prolifération de l’informatique sans fil et des dispositifs de communication, ont induit à une surcharge dans l’utilisation du spectre radio. Cependant, les expériences de la Commission Fédérale de Communication (FCC) ont révélé que l’utilisation du spectre varie entre 15% et 85%. Par conséquent, les réseaux radios cognitifs (Cognitive Radio Networks ou CRNs) sont proposés afin d’utiliser le spectre radio d’une manière opportuniste. Dans ce type de réseaux radios cognitifs, où les fréquences de transmission sont sélectionnées d’une manière opportuniste - également sont appelés réseaux Ad-Hoc à radios cognitives -, la fiabilité de la dissémination des données est difficile à réaliser. D’abord, en plus des défis déjà connus dans les environnements sans fils, la diversité dans le nombre de fréquences qu’un noeud à radio cognitif a droit d’utiliser ajoute un autre défi, en limitant l’accessibilité à ses noeuds voisins. Deuxièmement, les noeuds à radio cognitif (CR) doivent conquérir les ressources de fréquences résiduelles avec les noeuds à radio primaire (PR), tout en essayent de les exploiter d’une manière opportuniste. En outre, les noeuds CR ne devraient pas perturber la qualité de réception des noeuds PR durant leur communication, et ce en limitant les interférences entre les deux de noeuds. Par conséquent, une nouvelle méthode de sélection de fréquences est requise afin de réduire le nombre d’interférences nuisibles aux noeuds PR, et maximiser les chances de délivrance des messages aux voisins récepteurs des noeuds CR, et augmenter ainsi la fiabilité des données disséminées. Dans cette thèse nous proposons SURF, une nouvelle méthode distribuée de sélection de fréquences pour la dissémination fiable de données dans un réseau radio cognitif multi-sauts. SURF classifie les fréquences radio disponibles en fonction de l’occupation des fréquences des noeuds à radio primaire et le nombre de noeuds à radio cognitive utilisant ces fréquences. Les résultats de simulation obtenus par NS-2 confirment que SURF est une stratégie efficace dans la sélection des meilleures fréquences de diffusion de données, comparée aux autres approches liées. Nous avons aussi constaté que les stratégies de sélection de fréquences sont considérablement influencées par l’activité des noeuds à radio primaire. Dans la suite ce cette thèse, nous étudierons et analyserons l’impact des modèles d’activités des noeuds PR sur les différentes stratégies de sélection de fréquences à travers des simulations basées NS-2. Nous avons remarqué que l’activité intermittente de PR est le cas où les solutions intelligentes doivent opérées. C’est dans ce cas où SURF donne les meilleures résultats et la région ciblée se serve des opportunités de communication. Enfin, dans cette thèse, nous allons encore plus loin en vérifiant l’applicabilité et la faisabilité de SURF. Dans cette perspective, d’abord, nous proposons une architecture d’accès à internet basée sur la radio cognitive pour les réseaux partiellement endommagés. Nous discutons les détails architecturaux et le principe de fonctionnement de l’architecture proposée. Nous avons également passé en revue les enjeux et les défis de déploiement de cette nouvelle architecture. Deuxièmement, nous discutons l’applicabilité de SURF dans le contexte de l’agrégation de fréquences et à cet égard, nous discutons une stratégie d’interférence basée sur l’agrégation de fréquences pour les réseaux radios cognitifs.

Opportunistic Networking

Opportunistic Networking PDF Author: Nazmul Siddique
Publisher: CRC Press
ISBN: 1351780158
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 371

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Book Description
Opportunistic networking, by definition, allows devices to communicate whenever a window of opportunity is available. Many emerging technologies employ opportunistic exchanges of information. This book addresses this trend in communications engineering, taking into account three specific areas—vehicular, device-to-device (D2D), and cognitive radio—while describing the opportunistic communication methods of each. From smart homes to smart cities, smart agriculture to never-die-networks and beyond, the text explores the state of the art of opportunistic networking, providing the latest research, developments, and practices in one concise source.

Opportunistic Spectrum Sharing in Cognitive Radio Networks

Opportunistic Spectrum Sharing in Cognitive Radio Networks PDF Author: Zhe Wang
Publisher: Springer
ISBN: 3319155423
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 70

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Book Description
This Springer Brief investigates spectrum sharing with limited channel feedback in various cognitive radio systems, such as point-to-point, broadcast scheduling and ad-hoc networks. The design aim is to optimally allocate the secondary resources to improve the throughput of secondary users while maintaining a certain quality of service for primary users. The analytical results of optimal resource allocation are derived via optimization theory and are verified by the numerical results. The results demonstrate the secondary performance is significantly improved by limited feedback and is further improved by more feedback bits, more secondary receivers and more primary side information.

Cognitive Networks

Cognitive Networks PDF Author: Jaime Lloret Mauri
Publisher: CRC Press
ISBN: 1482236990
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 518

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Book Description
A cognitive network makes use of the information gathered from the network in order to sense the environment, plan actions according to the input, and make appropriate decisions using a reasoning engine. The ability of cognitive networks to learn from the past and use that knowledge to improve future decisions makes them a key area of interest for anyone whose work involves wireless networks and communications. Cognitive Networks: Applications and Deployments examines recent developments in cognitive networks from the perspective of cutting-edge applications and deployments. Presenting the contributions of internationally renowned experts, it supplies complete and balanced treatment of the fundamentals of both cognitive radio communications and cognitive networks—together with implementation details. The book includes case studies and detailed descriptions of cognitive radio platforms and testbeds that demonstrate how to build real-world cognitive radio systems and network architectures. It begins with an introduction to efficient spectrum management and presents a survey on joint routing and dynamic spectrum access in cognitive radio networks. Next, it examines radio spectrum sensing and network coding and design. It explores intelligent routing in graded cognitive networks and presents an energy-efficient routing protocol for cognitive radio ad hoc networks. The book concludes by considering dynamic radio spectrum access and examining vehicular cognitive networks and applications. Presenting the latest standards and spectrum policy developments, the book’s strong practical orientation provides you with the understanding you will need to participate in the development of compliant cognitive systems.

Opportunistic Networking

Opportunistic Networking PDF Author: Nazmul Siddique
Publisher: CRC Press
ISBN: 1351780166
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 320

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Book Description
Opportunistic networking, by definition, allows devices to communicate whenever a window of opportunity is available. Many emerging technologies employ opportunistic exchanges of information. This book addresses this trend in communications engineering, taking into account three specific areas—vehicular, device-to-device (D2D), and cognitive radio—while describing the opportunistic communication methods of each. From smart homes to smart cities, smart agriculture to never-die-networks and beyond, the text explores the state of the art of opportunistic networking, providing the latest research, developments, and practices in one concise source.

Mobile Ad Hoc Networking

Mobile Ad Hoc Networking PDF Author: Stefano Basagni
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1118511239
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 690

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Book Description
"An excellent book for those who are interested in learning the current status of research and development . . . [and] who want to get a comprehensive overview of the current state-of-the-art." —E-Streams This book provides up-to-date information on research and development in the rapidly growing area of networks based on the multihop ad hoc networking paradigm. It reviews all classes of networks that have successfully adopted this paradigm, pointing out how they penetrated the mass market and sparked breakthrough research. Covering both physical issues and applications, Mobile Ad Hoc Networking: Cutting Edge Directions offers useful tools for professionals and researchers in diverse areas wishing to learn about the latest trends in sensor, actuator, and robot networking, mesh networks, delay tolerant and opportunistic networking, and vehicular networks. Chapter coverage includes: Multihop ad hoc networking Enabling technologies and standards for mobile multihop wireless networking Resource optimization in multiradio multichannel wireless mesh networks QoS in mesh networks Routing and data dissemination in opportunistic networks Task farming in crowd computing Mobility models, topology, and simulations in VANET MAC protocols for VANET Wireless sensor networks with energy harvesting nodes Robot-assisted wireless sensor networks: recent applications and future challenges Advances in underwater acoustic networking Security in wireless ad hoc networks Mobile Ad Hoc Networking will appeal to researchers, developers, and students interested in computer science, electrical engineering, and telecommunications.

Cognitive Radio Sensor Networks: Applications, Architectures, and Challenges

Cognitive Radio Sensor Networks: Applications, Architectures, and Challenges PDF Author: Rehmani, Mubashir Husain
Publisher: IGI Global
ISBN: 1466662131
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 376

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Book Description
"This book examines how wireless sensor nodes with cognitive radio capabilities can address these network challenges and improve the spectrum utilization, presenting a broader picture on the applications, architecture, challenges, and open research directions in the area of WSN research"--Provided by publisher.

Cognitive Vehicular Networks

Cognitive Vehicular Networks PDF Author: Anna Maria Vegni
Publisher: CRC Press
ISBN: 1315362279
Category : Computers
Languages : en
Pages : 245

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Book Description
A comprehensive text on both current and emerging areas of cognitive vehicular networks, this book focuses on a new class of mobile ad hoc networks. It uses a pedagogical approach utilizing cognitive aspects applied to vehicular environments and comprises contributions from well-known and high profile researchers in their respective specialties. The book provides significant technical and practical insights on different perspectives, starting from a basic background on cognitive radio, interrelated technologies, application to vehicular networks, technical challenges, and future trends.

Cognitive Radio and Interference Management: Technology and Strategy

Cognitive Radio and Interference Management: Technology and Strategy PDF Author: Ku, Meng-Lin
Publisher: IGI Global
ISBN: 1466620064
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 354

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Book Description
Broadcast spectrum is scarce, both in terms of our ability to access existing spectrum and as a result of access rules created by governments. An emerging paradigm called cognitive radio, however, has the potential to allow different systems to dynamically access and opportunistically exploit the same frequency band in an efficient way, thereby allowing broadcasters to use spectrum more efficiently. Cognitive Radio and Interference Management: Technology and Strategy brings together state-of-the-art research results on cognitive radio and interference management from both theoretical and practical perspectives. It serves as a bridge between people who are working to develop theoretical and practical research in cognitive radio and interference management, and therefore facilitate the future development of cognitive radio and its applications.

Multimedia over Cognitive Radio Networks

Multimedia over Cognitive Radio Networks PDF Author: Fei Hu
Publisher: CRC Press
ISBN: 1482214857
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 496

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Book Description
With nearly 7 billion mobile phone subscriptions worldwide, mobility and computing have become pervasive in our society and business. Moreover, new mobile multimedia communication services are challenging telecommunication operators. To support the significant increase in multimedia traffic—especially video—over wireless networks, new technological infrastructure must be created. Cognitive Radio Networks (CRNs) are widely regarded as one of the most promising technologies for future wireless communications. This book explains how to efficiently deliver video, audio, and other data over CRNs. Covering advanced algorithms, protocols, and hardware-/software-based experiments, this book describes how to encode video in a prioritized way to send to dynamic radio links. It discusses different FEC codes for video reliability and explains how different machine learning algorithms can be used for video quality control. It also explains how to use readily available software tools to build a CRN simulation model. This book explains both theoretical and experimental designs. It describes how universal software radio peripheral (USRP) boards can be used for real-time, high-resolution video transmission. It also discusses how a USRP board can sense the spectrum dynamics and how it can be controlled by GNU Radio software. A separate chapter discusses how the network simulator ns-2 can be used to build a simulated CRN platform.