Power control and routing in cognitive radio ad-hoc networks

• Auteur / Autrice : Ba Lam To
• Direction : Guy Pujolle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Routeurs (réseaux d'ordinateurs)

Réseaux locaux sans fil

Réseaux ad hoc (informatique)

Routage (informatique)

Résumé

A large number of wireless services have been introduced over the last decade to satisfy new demands of mobile users. However, the proliferation of wireless computing and communication devices make the radio spectrum overcrowded. It is revealed in the Federal Communication Commission report that many spectrum bands are used only in bounded geographical areas or over limited periods of time, and that the spectrum utilization varies from 15% to 85%. As a consequence, the Cognitive Radio Networks (CRNs) have been introduced as a new alternative wireless communication paradigm to utilize the radio spectrum more efficiently. In this dissertation, we investigate the power control and routing perspectives to enhance the network performance and power utilization in CRN. First, aiming to enhance the network performance by deploying a proper network topology for a particular communication purpose, we propose a topology deployment oriented power control scheme for cognitive radio ad-hoc network. Second, to tackle the problem of the frequent arrival and leaving of primary users which can lead to the heavy traffic overhead caused by re-routing, we propose a new approach for joint flow maintenance and power control, called flow-based power control, for cognitive radio ad-hoc network. The power control scheme targets on to utilize the power resource more efficiently by only allocating power resource to the maintained flows. Finally, we propose an application-oriented routing protocol (AORP) in cognitive radio ad-hoc network. AORP builds the route for data transmission in combination with channel selection based on the application of the node initializing the data transmission.

L'augmentation des terminaux mobiles sans-fil a saturé le spectre radio. Cependant, de nombreuses études de la Commission Fédérale des Communications ont montré que certaines bandes de fréquence licenciées sont peu utilisées selon la zone géographique et la période de temps. Cette utilisation varie de 15% à 85%. Par conséquent, les réseaux à radio cognitive (RRC) ont été introduits comme une nouvelle technique de communication afin d'utiliser le spectre radio plus efficacement. Dans les RRC, les utilisateurs à radio cognitive (RC), qui utilisent les bandes de fréquence non-licenciées, sélectionnent de façon opportuniste les canaux de transmission licenciés et assurent que leurs émissions ne perturbent pas les communications des utilisateurs primaires qui ont un droit exclusif aux bandes de fréquences licenciées. Dans cette thèse, nous étudions le contrôle de puissance ainsi que le routage afin d'améliorer la performance du réseau ad-hoc à RC. Tout d'abord, pour améliorer la performance du réseau en déployant une topologie de réseau appropriée, nous proposons un contrôle de puissance qui permet d'obtenir qu'une topologie de réseau. Ensuite, pour réponde au problème d'arrivée ou de départ fréquent des utilisateurs primaires qui peut conduire à un re-routage, nous proposons une nouvelle approche pour la maintenance de flux et le contrôle de puissance pour les réseaux ad-hoc RC. Enfin, nous proposons un protocole de routage orienté application pour les réseaux ad-hoc à RC. Nous avons trouvé que chaque application a son propre comportement de transmission et que différents modèles de disponibilité de fréquence correspondent aux différents types d'application.