Effect Of Social Relations On Cooperative Sensing in Cognitive Radio Networks
Summary:
Previous works in cognitive radio networks (CRNs) have shown that cooperation in sensing improves sensing reliability and in turn enhances the network throughput. Although this altruistic cooperative behavior is accepted as the default mode of oper- ation, it may often be invalid under practical circumstances. In this thesis, we loosen this assumption and introduce a cooperative mode of operation conditioned on social relations between Cognitive Radios (CRs). Rather than taking CRs as wireless devices with no context, we associate each CR with its user that has some social relations, e.g. friendship, community, selfishness. Using these relations among CRs, we propose a social-aware cooperative sensing scheme (SAC) and analyze its effects on sensing performance. We examine that exploiting social metrics is highly beneficial for cooper- ative sensing in CRNs and a model with social relations embedded will fit better to the next decade?s networking paradigm. Furthermore, we show in this thesis that a social aware sensing scheme outperforms a randomly cooperating candidate selecting scheme in terms of opportunity discovery, cooperation message overhead, and avoidance of cooperation with malicious users under various simulation scenarios.
Özet:
Kavramsal Radyo Ağlarındaki çalışmalar, kanal sezimlemede müşterek operasyonun sezimleme güvenilirliğini ve dolayısıyla ağ verimliliğini artırdığını göstermiştir. Fakat müşterek kanal sezimleme bu çalışmalarda varsayılan operasyon modu olarak kabul edilmektedir, ki bu varsayım bir çok sebepten ötürü gerçekleşmeyebilir. Cünkü kavramsal radyolar batarya ile çalışan cihazlardır ve zaten nadir olan boş kanal fırsatlarını yakalamak için sezimleme yaparken değerli bir kaynak olan enerjilerini ve zamanlarını sadece müşterek sezimlemede yardım isteyen diğer kavramsal radyolara harcamak istemeyebilirler. Bu çalışmamızda biz bu varsayımı ortadan kaldırıp kavramsal radyolar arası sosyal ilişkilere dayandırılan bir müşterek sezimleme sistemi oluşturduk. Dolayısıyla kavramsal radyoları arkadaşlık bağı, sosyal grup ve bencillik gibi özellikleri olan kullanıcıları ile bağdaştırdık. Kavramsal radyolar arasındaki bu ilişkilere dayanarak, bu ilişkilerin farkında olan bir müşterek sezimleme planı geliştirdik ve bu planın sezimleme performansı üzerindeki etkilerini inceledik. Biz, sosyal metriklerin kullanıldığı bir sezimleme planının müşterek sezimlemeyi desteklediğine ve sosyal ilişkilerle iç içe bir modellemenin yeni çağın ağlarına daha uygun olacağına inanıyoruz. Çalışmamızda sosyal ilişkilerin farkında olan müşterek sezimleme planımızın, müşterek sezimleme için rastgele kavramsal radyo seçiminde bulunan bir modele göre, kanal fırsatları yakalama, haberleşme yükü ve saldırgan kullanıcılar ile müşterek sezimleme yapmama açılarından çeşitli benzetim senaryoları altında daha iyi bir performans sergilediğini gösterdik.