Cognitive radio is an emerging technology that aims for efficient spectrum usage by allowing unlicensed (secondary) users to access licensed frequency bands under the condition of protecting the licensed (primary) users from harmful interference. The latter condition constraints the achievable throughput of a cognitive radio network, which should therefore access a wideband spectrum in order to provide reliable and efficient services to its users. In this paper, we study the problem of designing the optimal sensing time and power allocation strategy, in order to maximize the ergodic throughput of a cognitive radio that employs simultaneous multiband detection and operates under two different schemes, namely the wideband sensing-based spectrum sharing (WSSS) and the wideband opportunistic spectrum access (WOSA) scheme. We consider average transmit and interference power constraints for both schemes, in order to effectively protect the primary users from harmful interference, propose two algorithms that acquire the optimal sensing time and power allocation under imperfect spectrum sensing for the two schemes and discuss the effect of the average transmit and interference power constraint on the optimal sensing time. Finally, we provide simulation results to compare the two schemes and validate our theoretical analysis

چکیده

رادیو شناختی تکنولوژی جدیدی می باشد که موجب استفاده از طیف کارآمد به وسیله اجازه دسترسی به کاربران بدون مجوز (ثانویه) به باندهای فرکانسی مجاز، تحت شرایط حفاظتی عدم تداخل در فعالیت کاربران با مجوز (اولیه) می باشد. شرط دوم موجب محدود شدن توان عملیاتی قابل دسترسی شبکه رادیو شناختی می شود، به طوری که باید برای ارائه خدمات قابل اعتماد و موثر به کاربران، به طیف پهنای باند دسترسی داشته باشند. در این مقاله، مسئله طراحی زمان سنجش بهینه و استراتژی تخصیص توان، برای ماکزیمم سازی توان عملیاتی ergodic رادیو شناختی می باشد، که چندین تشخیص دهنده همزمان چندباندی را به کار می گیرد و تحت دو طرح اجرایی، اشتراک طیف مبتنی بر سنجش پهنای باند (WSSS) و طرح دسترسی به طیف فرصت طلبانه پهنای باند (WOSA) عمل می شود. در این مقاله، برای هر دو طرح، به محدودیتهای توان تداخل و میانگین انتقال توجه شده است، و برای حمایت موثر کاربران اولیه در مقابل تداخلات مضر، دو الگوریتم پیشنهاد می شود، که برای دو طرح، زمان سنجش بهینه و تخصیص توان را تحت طیف سنجی ناقص موجب  می شود، و تاثیر توان انتقال متوسط و محدودیت توان تداخل را بر روی زمان سنجش بهینه بحث می نماید. در آخر نتایج شبیه سازی برای مقایسه دو طرح و ارزیابی تحلیل های تئوریک بیان می شود.

1-مقدمه

دهه گذشته در افزایش توسعه و عمومی شدن ارتباطات بیسم موفق می باشد، به طوری که طیف های محدود به صورت منابع نایاب تبدیل شده اند. تحت سیاست حاضر تخصیص طیف ثابت، باندهای فرکانسی به طور اختصاصی به کاربران دارای مجوز تخصیص داده شده اند، در حالی که کاربران بدون مجوز دارای اجازه دسترسی به آنها، حتی در زمان بی کاری آنها، نمی باشند. علاوه بر این، مطالعات با دقتی از الگوهای کاربردی طیف نشان می دهد که طیف تخصیص داده شده دارای استفاده کمی می باشد...