1
دانشجوی دکتری، گروه کامپیوتر، دانشکده برق و کامپیوتر، دانشگاه آزاد واحد کرمان، کرمان، ایران
2
استادیار، گروه کامپیوتر، دانشگاه باهنر کرمان، کرمان، ایران
چکیده
اینترنت اشیا (IoT) شامل قطعاتی چون حسگرها و تلفنهای همراه است که توانایی جمعآوری و تبادل اطلاعات را دارند و شبکههای موردی بیسیم بهعنوان واسط اصلی در شکلگیری این فناوری بهشمار میرود. کمبود طیف مورد استفاده توسط این وسایل بهواسطه توسعه این فناوری، چالش اصلیدرIoTاست. فناوری رادیوشناختی بهعنوان عنصر اصلی برای غلبه بر مشکل کمبود طیف در شبکههای حسگر بیسیم شناختهمیشود. شبکههای حسگر رادیوشناختی بهعنوان راهحلی برای افزایش کارایی در استفاده از این طیف فرکانسی بدون مجوز درنظر گرفته شدهاست.ازاینرو، تحلیلونمونهسازیسیاستهای دستیابی پویا به طیف در شبکههای حسگر رادیوشناختی مهم جلوه میکند. اما در این نوع از شبکههاپروتکل لایه انتقال بهواسطه عدم تمایز بین پدیده گمشدن بسته بهدلیل ازدحامدرمقابل گمشدن بسته بهواسطه مسدودشدن ارسال داده کاربران ثانویه، کاهش شدیدی را در نرخ گذردهی تجربه میکند.در این مقاله، دو رویداد مهم که باعث مسدودشدن ارسال داده توسط کاربران ثانویه میگردد، مورد بررسی قرار میگیرد. بهعلاوه،برای اولینبار، یک ال مارکوف برای الگونمودن رفتارکاربران اولیه وثانویه در استفاده از طیف ارائه میگردد که از آن برای تخمین نرخ گذردهی استفاده میگردد. روش تحلیلی جدید توسطNS2 شبیهسازی میگردد. نتایج شبیهسازی دقت روش تحلیلی پیشنهادی در اندازهگیری نرخ گذردهی را تایید خواهندکرد. درنهایت، نتایج شبیهسازی نشان خواهندداد که روش پیشنهادیبهمیزان 20% نرخ گذردهی را در مقایسه با پروتکلهای کلاسیک موجود مانند TFRC وTFRC-CR افزایش میدهد.
H. R. Khodadadi, M. A. Ataei, “Frequency Spectrum Sensing by Multi-Stage Adaptive Optimization Algorithm with the Efficient Non-Cooperative Technique in Cognitive radios with hardware implementation,” Journal of Electronical & Cyber Defence, vol. 8 pp. 39-51, 2020. (In Persian)##
M. Ozger, E. A. Fadel, O. B. Akan, “Event-to-Sink Spectrum-Aware Clustering in Mobile Cognitive Radio Sensor Networks,” IEEE Trans. Mobile Computing vol. 15,no.9, pp. 2221 – 2233, 2017.##
M. Ozger, O. B. Akan, “On the Utilization of Spectrum Opportunity in Cognitive Radio Networks,” IEEE Commun. Lett. vol. 20,no.1, PP. 157-160, 2016.##
V. Esmaeelzadeh, E. S. Hosseini, R. Berangi, O. B. Akan, “Modeling of Rate-based Congestion Control Schemes in Cognitive Radio Sensor Networks,” Ad Hoc Netw vol. 36,no.1, pp. 177-188, 2016##
A. Kumar, and K.G. Shin, “DSASync: Managing end-to-end connections in dynamic spectrum access wireless LANs,” IEEE/ACM Trans. Netw, vol. 20,no.4, pp. 1068-1081, 2012.##
Changqing Luo, F. Richard Yu, Hong Ji, and Victor C.M. Leung, “Cross – Layer Design for TCP Performance Improvement in Cognitive Radio Networks,” IEEE Trans. Veh. Technol, vol. 59, no.5, pp. 2485-2495, 2010.##
Raspopovic M, Thompson C, Chandra K, “Performance Models for Wireless Spectrum Shared by Wideband and Narrowband Sources, “ IEEE Military Commun. Conf '05, pp.1-6, 2005##
Tang P.K., Chew Y.H, Ong L.C, Haldar M.K, “Performance of Secondary Radios in Spectrum Sharing with Prioritized Primary Access,” Military Communications Conference 2006.##
Xing Y, Chandramouli R, Mangold S, Sai Shankar N, “DynamicSpectrum Access in Open Spectrum Wireless Networks, “ IEEE J. on Selected Areas in Commun , vol. 24,no.3, pp. 626 – 637, 2006.##
Ashish. m. and Ritu, Chauhan., ”Transport Control Protocol for Cognitive Radio Ad Hoc Network,” International Journal of Advanced Research in Electronics and Communication Engineering (IJARECE), vol. ;3,no.4, pp. 371-376, 2014.##
M. Di Felice, K. R. Chowdhury, W. Kim, A. Kassler, and L. Bononi, “End-to-end protocols for cognitive radio ad hoc networks: an evaluation study,” Performance Evaluation .vol. 68, no.9, pp. 859–875, 2011.##
A. M. R. Slingerland, P. Pawełczak, R. V. Prasad, A. Lo, and R. Hekmat, ”Performance of transport control protocol over dynamic spectrum access links,” 2007 2nd IEEE International Symposium on New Frontiers in Dynamic Spectrum Access Networks, pp.486-495, 2007.##
Marco Di Felice, Kaushik Roy Chowdhury, and Luciano Bononi, “Modeling and Performance Evaluation of Transmission Control Protocol over Cognitive Radio Ad Hoc Networks,” in Proc. Of ACM Conf. on Modeling, Analysis and Simulation of Wireless and Mobile Systems, pp.4-12, 2009.##
P. K. Tang, Y. H. Chew, L. C. Ong, and M. K. Haldar, “Performance of secondary radios in spectrum sharing with prioritized primary access,” Proceedings - IEEE Military Communications Conference MILCOM, 2007.##
M. F. Amjad, B. Aslam, and C. Zou, “Transparent cross-layer solutions for throughput boost in cognitive radio networks,” in Proc. IEEE CCNC, pp.580-586, 2013.##
J. Wang, A. Huang, W. Wang, Z. Zhang, and V. K. N. Lau, “On the transmission opportunity and TCP throughput in cognitive radio networks,” Int. J. Commun. Syst, vol. 27, no.2, pp. 303-321, 2016.##
G. Li, Z. Hu, G. Zhang, L. Zhao, W Li, and H. Tian, “ Cross-layer design for energy efficiency of TCP traffic in cognitive radio networks,”inProc.IEEEVTCFall, p.1-5, 2011.##
X. Wang, X. Sun, C. Zhao, and Z. Zhou, “TCP-CReno-TCP enhancement using cross-layer for cognitive radio networks,” in Proc. IET AIAI, pp. 37-40, 2010.##
A. Kumar, and K.G. Shin, “DSASync: Managing end-to-end connections in dynamic spectrum access wireless LANs,” IEEE/ACM Trans. Netw, vol. 20, no.4, pp. 1068-1081, 2012.##
C. Luo, F. R. Yu, H. Ji, and V. C. M. Leung, “Cross-layer design for TCP performance improvement in cognitive radio networks,” IEEE Trans. Veh. Technol. ,vol. 59, no.5, pp. 2485-2495, 2010.##
J. Wang, A. Huang, and W. Wang, “TCP throughput enhancement for cognitive radio networks through lower-layer configurations,”inProc.IEEEPIMRC,## pp.1424-1429, 2012.
H. Khalife, V. Conan, J. Leguay, and T. Spyropoulos, “Point to multipoint transport in multichannel wireless environments,” in Proc. IEEE WCNC, pp. 1404-1409, 2013.##
E.S. Hosseini et al., “A Correlation Based and Spectrum-Aware Admission Control Mechanism for Multimedia Streaming in Cognitive Radio Sensor Networks,” Int. J. Commun. Syst., vol. 30 pp. 1–16, 2017##
Y. B. Zikria, F. Ishmanov, M. K. Afzal, S. W. Kim, S. Y. Nam, H. J. Yu, "Opportunistic channel selection MAC protocol for cognitive radio ad hoc sensor networks in the Internet of Things", Sustain. Comput. Inform. Syst., vol. 18 pp. 112–120, 2018.##
Y. R. Kondareddy, and P. Agrawal, ”Effect of dynamic spectrum access on transport control protocol performance,” GLOBECOM - IEEE Global Telecommunications Conference, 2009.##
A. K. Al-Ali, and K. R. Chowdhury, “TFRC-CR: An equation-based transport protocol for cognitive radio networks,” Ad Hoc Networks, vol. 11, no.6, pp. 1836-1847, 2013.##
Y. B. Zikria, S. Nosheen, F. Ishmanov and S. W. Kim, “Opportunistic Hybrid Transport Protocol (OHTP) for Cognitive Radio ad-hoc Sensor Networks,” Sensors, vol. 15, no. 12, pp. 31672–31686, 2015.##
W.-Y. Lee, I. Akyildiz, ”Optimal spectrum sensing framework for cognitive radio networks,” IEEE Trans. Wireless Commun, vol. 7, no.10, pp. 3845-3857, 2008.##
M. Mathis, J. Semke, J. Mahdavi, and T. Ott, “The macroscopic behaviour of the TCP congestion avoidance algorithm,” ACM SIGCOMM Computer Communications Review, Vol. 27(3) pp. 67– 8, 1997. M.m Hassani, R. Berangi, “A new congestion control mechanism for transport protocol of cognitive radio sensor networks,” Int J Electron Commun (AEU)’ vol.85, pp.134-143, 2018.##
Slingerland, A.M.R., Pawelczak, P., Prasad, R.V., Lo, A., Hekmat, R., "Performance of Transport Control Protocol Over Dynamic Spectrum Access Links, DySPAN 2007. 2nd IEEE International Symposium, pp. 486-495, 2007.##
M.m Hassani, R. Berangi, “A new congestion control mechanism for transport protocol of cognitive radio sensor networks,” Int J Electron Commun (AEU)’ vol.85, pp.134-143, 2018.##
F. Al-Turjman, “Cognitive routing protocol for disaster-inspired Internet of Things,” Future Generation Computer Systems, vol. 92 pp. 1103-1115, 2019.##
)
