Diseño de algoritmos de rendezvous para redes radio cognitivas
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Fecha
2015-06-12
Autores
Ortiz Guerra, Erik
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Editor
Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, Facultad de Ingeniería Eléctrica, Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones
Resumen
En esta tesis se proponen tres nuevos algoritmos de rendezvous para redes radio cognitivas, denominados algoritmo simple basado en roles (SRB), algoritmo basado en secuencia corta (SSB) y algoritmo de secuencia de salto de diversidad máxima (FDCH). Las propuestas se acompañan de un modelo analítico para calcular el valor esperado y el valor máximo del tiempo de rendezvous (ETTR y MTTR, respectivamente). El algoritmo SRB emplea una estrategia basada en roles que exhibe un ETTR equivalente al menor valor teóricamente previsible para este parámetro en escenarios ideales. Además garantiza que el rendezvous se produzca en los canales menos congestionados, proporcionando así un mecanismo espontáneo de balance de carga. De forma alternativa el algoritmo SSB se sustenta en una estrategia común en la que los usuarios cognitivos utilizan una secuencia de salto periódica para visitar los canales. Esta secuencia es la de menor período entre las conocidas hasta el momento, lo cual le permite obtener el valor de MTTR más bajo para los algoritmos de su clase. Por último, el algoritmo FDCH combina las fortalezas de las estrategias de los algoritmos anteriores mediante el uso de dos radios. Con este algoritmo se obtienen los mejores indicadores de desempeño en la mayoría de los escenarios de interés práctico. A diferencia de la mayoría de los trabajos precedentes, en esta investigación el análisis se extiende a escenarios complejos con múltiples usuarios y múltiples saltos. El eficaz funcionamiento de los algoritmos diseñados y la validez de los modelos matemáticos desarrollados es verificado y comparado con otras propuestas anteriores mediante técnicas de simulación de eventos discretos. Los resultados y aportes de esta investigación contribuyen al uso eficiente del espectro radioeléctrico y al desarrollo de nuevas aplicaciones y servicios en las redes inalámbricas.
Descripción
Palabras clave
Redes Radio Cognitivas, Algoritmos de Rendezvous, Técnicas de Simulación