Published January 20, 2024
| Version v1
Publication
Open
Intelligent dynamic spectrum access using fuzzy logic in cognitive radio networks
Creators
- 1. P.V. Narsimha Rao Telangana Veterinary University
- 2. Alfaisal University
- 3. Inje University
- 4. Indian Institute of Technology Jammu
- 5. Rawalpindi Medical University
- 6. University of Mines and Technology
Description
Abstract Cognitive radio networks have emerged as a promising solution to the growing problem of spectrum scarcity and inefficient spectrum utilization. By enabling secondary users to opportunistically access underutilized frequency bands while avoiding harmful interference to primary users, cognitive radio networks offer the potential for more efficient and dynamic spectrum allocation. In this paper, we propose an intelligent approach to dynamic spectrum access using fuzzy logic in cognitive radio networks. The key challenge in cognitive radio networks lies in spectrum sensing, decision-making, and channel selection, where uncertainties and variations in the radio frequency spectrum are prevalent. To address these challenges, we employ fuzzy logic as a powerful tool to handle the inherent imprecision and ambiguity in the decision-making process. Fuzzy-based spectrum sensing algorithms allow for robust detection of spectrum opportunities by considering the "fuzziness" in the received signal strength and noise conditions.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
ظهرت شبكات الراديو المعرفية المجردة كحل واعد للمشكلة المتزايدة المتمثلة في ندرة الطيف واستخدام الطيف غير الفعال. من خلال تمكين المستخدمين الثانويين من الوصول بشكل انتهازي إلى نطاقات التردد غير المستغلة بشكل كافٍ مع تجنب التداخل الضار مع المستخدمين الأساسيين، توفر شبكات الراديو المعرفية إمكانية تخصيص الطيف الترددي بشكل أكثر كفاءة وديناميكية. في هذه الورقة، نقترح نهجًا ذكيًا للوصول إلى الطيف الديناميكي باستخدام المنطق الغامض في شبكات الراديو المعرفية. يكمن التحدي الرئيسي في الشبكات الراديوية المعرفية في استشعار الطيف واتخاذ القرار واختيار القناة، حيث تسود الشكوك والتغيرات في طيف الترددات الراديوية. ولمواجهة هذه التحديات، نستخدم المنطق الغامض كأداة قوية للتعامل مع عدم الدقة والغموض المتأصلين في عملية صنع القرار. تسمح خوارزميات استشعار الطيف القائمة على الضبابية بالكشف القوي عن فرص الطيف من خلال النظر في "الضبابية" في قوة الإشارة المستقبلة وظروف الضوضاء.Translated Description (French)
Résumé Les réseaux radio cognitifs sont apparus comme une solution prometteuse au problème croissant de la rareté du spectre et de l'utilisation inefficace du spectre. En permettant aux utilisateurs secondaires d'accéder de manière opportuniste à des bandes de fréquences sous-utilisées tout en évitant les interférences nuisibles aux utilisateurs primaires, les réseaux radio cognitifs offrent la possibilité d'une allocation de spectre plus efficace et dynamique. Dans cet article, nous proposons une approche intelligente de l'accès dynamique au spectre utilisant la logique floue dans les réseaux radio cognitifs. Le principal défi des réseaux radio cognitifs réside dans la détection du spectre, la prise de décision et la sélection des canaux, où les incertitudes et les variations du spectre des radiofréquences sont prédominantes. Pour relever ces défis, nous utilisons la logique floue comme un outil puissant pour gérer l'imprécision et l'ambiguïté inhérentes au processus décisionnel. Les algorithmes de détection de spectre à base de flou permettent une détection robuste des opportunités de spectre en tenant compte du « flou » dans la force du signal reçu et les conditions de bruit.Translated Description (Spanish)
Resumen Las redes de radio cognitivas han surgido como una solución prometedora al creciente problema de la escasez de espectro y la utilización ineficiente del espectro. Al permitir a los usuarios secundarios acceder de manera oportunista a bandas de frecuencia subutilizadas y evitar interferencias perjudiciales para los usuarios primarios, las redes de radio cognitivas ofrecen el potencial para una asignación de espectro más eficiente y dinámica. En este artículo, proponemos un enfoque inteligente para el acceso dinámico al espectro utilizando la lógica difusa en las redes de radio cognitivas. El desafío clave en las redes de radio cognitivas radica en la detección del espectro, la toma de decisiones y la selección de canales, donde prevalecen las incertidumbres y variaciones en el espectro de radiofrecuencias. Para abordar estos desafíos, empleamos la lógica difusa como una poderosa herramienta para manejar la imprecisión y la ambigüedad inherentes en el proceso de toma de decisiones. Los algoritmos de detección de espectro de base borrosa permiten una detección robusta de oportunidades de espectro al considerar la "borrosidad" en la intensidad de la señal recibida y las condiciones de ruido.Files
s42452-024-05641-7.pdf.pdf
Files
(983.0 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:9ff0d5fc858e2e52d548e2316b7a1761
|
983.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الوصول الذكي إلى الطيف الديناميكي باستخدام المنطق الغامض في شبكات الراديو المعرفية
- Translated title (French)
- Accès intelligent au spectre dynamique en utilisant la logique floue dans les réseaux radio cognitifs
- Translated title (Spanish)
- Acceso dinámico inteligente al espectro utilizando lógica difusa en redes de radio cognitivas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4392304823
- DOI
- 10.1007/s42452-024-05641-7
References
- https://openalex.org/W1992176519
- https://openalex.org/W2009313689
- https://openalex.org/W2069654765
- https://openalex.org/W2071707134
- https://openalex.org/W2142819538
- https://openalex.org/W2168078104
- https://openalex.org/W2170524206
- https://openalex.org/W2327388626