Impact of Primary-User Interference on Multiuser Cognitive Relaying Networks

Abstract

Abstract-This paper investigates the impact of primary-user interference on the performance of a cognitive relaying network consisting of a source, an amplify-and-forward relay and multiple destinations. With the aim of exploiting multiuser diversity at the secondary network, two different destination-selection policies are considered, which are based on partial channel state information of the network, accounting for either the direct links or the relaying links. In the setup under investigation, the source's information signal is conveyed to the selected destination by both the direct link and the relaying link, after which a maximalratio combining of the signals coming from the source and relay is performed. In addition, we consider that the transmit power of the secondary nodes is constrained by key aspects of underlay spectrum sharing, i.e., the interference temperature at the primary network and the maximum transmit power available at the source and relay. The system performance of the considered destination-selection schemes is analyzed in terms of the outage probability and compared to the optimal criterion. Monte Carlo simulations are provided to verify the attained analytical results.Index Terms-amplify-and-forward relaying, cooperative diversity, interference, multiuser diversity, underlay spectrum sharing.

Impacto da Interferência de Múltiplos Usuários Primários sobre o Desempenho de Outage de Redes Cooperativas-Cognitivas Full Duplex

“…Este trabalho foi parcialmente financiado pela Reitoria/UNESP e pelo CNPq (421850/2018-3). restrição de temperatura de interferência imposta pelo receptor primário, queé inerenteà técnica underlay [2], [3]. Por exemplo, em [2], considerou-se o impacto das transmissões de um usuário primário sobre uma rede cooperativa-cognitiva com umúnico relay do tipo amplifica-e-encaminha, que opera no modo half duplex.…”

“…restrição de temperatura de interferência imposta pelo receptor primário, queé inerenteà técnica underlay [2], [3]. Por exemplo, em [2], considerou-se o impacto das transmissões de um usuário primário sobre uma rede cooperativa-cognitiva com umúnico relay do tipo amplifica-e-encaminha, que opera no modo half duplex. Nesse trabalho, o desempenho de uma rede cooperativa-cognitiva com compartilhamento espectral underlay, composta por uma fonte, um destino e múltiplos relays que operam em modo full duplex (FD), sob o protocolo decodifica-e-encaminha,é avaliado em termos da probabilidade de outage.…”