Análisis de prestaciones para sistemas de cognitive radio con handoff espectral y reserva de canales

Abstract

[ES] En este trabajo se hace un análisis de tráfico del sistema de cognitive radio, estudiando el impacto del handoff espectral, y del handoff espectral con reserva y del handoff espectral con reserva fraccionada sobre las prestaciones. Para el análisis, se desarrollaron diferentes modelos de Markov. Adicionalmente, se desarrolló un segundo método de solución por medio de la simulación por eventos discretos. Los resultados obtenidos, indican que aumentar el número de canales de reserva disminuye la probabilidad de terminación forzosa y el caudal, pero aumenta la probabilidad de bloqueo. Finalmente, se plantearon 2 metodologías de diseño que permiten calcular el número óptimo de canales de reserva, en función de la probabilidad de bloqueo y la probabilidad de terminación forzosa: optimización por combinación lineal de la probabilidad de bloqueo y de la probabilidad de terminación forzosa y optimización por medio de umbral para la probabilidad de terminación forzosa, minimizando la probabilidad de bloqueo. Los resultados obtenidos al utilizar cada metodología dan pautas para la configuración del R óptimo, de acuerdo a los parámetros del sistema.

[EN] In this paper we make a traffic analysis for cognitive radio, focusing on 2 schemes derived from it: cognitive radio without spectrum handoff, and with spectrum handoff and channel reservation, where it is possible to reserve fractions of channels. To solve each of these schemes we developed 2 different solutions: The first one is based on a markovian model. The other one was a simulation based on channel management. Our main goal is to find the relation between channel reservation and 3 parameters: Blocking probability, Forced termination probability and Throughput. Numerical results obtained with the markovian model showed how an increase of the number of channels reserved increases the blocking probability, and reduces the forced termination probability and the throughput. These results were confirmed with the results obtained with simulation. Finally, we propose two schemes to find the optimal number of channels for reservation, both based on the blocking probability and the forced termination probability. Results showed the benefits and limitations of each of these approaches, useful for optimal design.