Power Allocation and Performance Analysis for the Secondary User under Primary Outage Constraint in Cognitive Relay Network

Cognitive Relay 네트워크에서 일차 사용자의 Outage 제약 조건 하에서의 이차 사용자의 파워 할당 기법 및 성능 분석

  • Received : 2012.06.07
  • Accepted : 2012.07.23
  • Published : 2012.08.25

Abstract

In this paper, we investigate the power allocation for cognitive relay networks. Cognitive relay networks offer not only increasing spectral efficiency by spectrum sharing but also extending the coverage through the use of relays. For spectrum sharing, conventional works have assumed that secondary users know perfect channel information between the secondary and primary users. However, this channel information may be outdated at the secondary user because of the time-varying properties or feedback latency from the primary user. This causes the violation for interference constraint, and the secondary user cannot share the spectrum of the primary after all. To overcome this problem, we propose the power allocation scheme for the secondary user under the allowable primary user's outage probability constraint. Since the proposed power allocation scheme does not use the instantaneous channel information, the secondary users have lower feedback burden. In addition, the proposed scheme is also robust to the outdated channel environment.

본 논문에서는 무선 인지 중계 네트워크에서의 파워 할당 기법에 대해서 연구한다. 무선 인지 중계 네트워크는 주파수 공유를 통해서 주파수 효율성을 높일 뿐만 아니라 중계기의 사용으로 시스템의 커버리지를 확장시킬 수 있는 장점을 가진다. 그러나 기존의 연구들에서는 주파수 공유를 위해서 이차 사용자가 일차 사용자 사이와의 채널 정보를 완벽하게 알아야 한다고 가정한다. 그러나 이 채널 정보는 시변 특성 또는 피드백 지연 등의 이유로 이차 사용자가 불완전한 채널 정보를 얻게 된다. 이러한 불완전한 채널 정보로 인하여 결국 이차 사용자는 간섭 제약을 위반하게 되고 주파수를 공유할 수 없게 된다. 따라서 이 문제를 극복하기 위해서 본 논문에서는 일차 사용자의 허용 가능한 outage확률 간섭 제약을 만족하는 이차 사용자의 파워 할당 기법을 제안한다. 제안된 파워 할당 기법은 순시적인 채널 정보를 사용하지 않기 때문에, 이차 사용자의 피드백 부담을 덜어줄 뿐만 아니라 지연된(outdated) 채널 환경에 관계없이 간섭 제약을 만족시키는 장점을 가진다.

Keywords

References

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