Nâng cao hiệu quả cảm biến phổ cho mạng vô tuyến nhận thức sử dụng thuật toán dơi

Nghiên cứu khoa học công nghệ

NÂNG CAO HIỆU QUẢ CẢM BIẾN PHỔ CHO MẠNG
VÔ TUYẾN NHẬN THỨC SỬ DỤNG THUẬT TOÁN DƠI
Nguyễn Viết Tuyến1*, Hoàng Mạnh Kha1, Nguyễn Hải Dương2, Võ Kim2
Tóm tắt: Cảm biến phổ (Spectrum Sensing- SS) đóng vai trò quan trọng mạng vô
tuyến nhận thức (Cognitive Radio Network– CRN) nhằm mục đích tái sử dụng dải
tần khi không được sử dụng. Phương pháp cảm biến phổ hợp tác (Cooperative
Spectrum Sensing – CSS) đã được đề xuất để xác định sự tồn tại của người dùng
chính (Primary User – PU). Phương pháp CSS xác định sự tồn tại của PU được
thực hiện dựa trên quyết định cứng (Hard Decision Fusion – HDF) và quyết định
mềm (Soft Decision Fusion – SDF). Bài báo này đề xuất SDF dựa trên thuật toán
dơi (Bat Algorithm- BA) và so sánh với SDF dựa trên giải thuật di truyền (Genetic
Algroithm –GA). Kết quả mô phỏng cho thấy việc sử dụng BA cho xác suất phát
hiện cao hơn với tốc độ hội tụ và thời gian thực hiện tốt hơn khi sử dụng GA.
Từ khóa: Truyền thông không dây, Vô tuyến nhận thức, Cảm biến phổ, Thuật toán dơi.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Với sự phát triển của các dịch vụ và ứng dụng không dây, nhu cầu truy cập phổ tần
tăng lên đáng kể. Trong thực tế, các dải tần hầu như đã được cấp phát, vì thế đây là một
thách thức đối với sự phát triển của truyền thông không dây. Tuy nhiên, kết quả khảo sát
bởi FCC (Federal Communications Commission) [6] và SSC (Shared Spectrum Company)
[5], đã chỉ ra rằng hầu hết các phổ tần đã được phân bổ hoặc là không sử dụng hoặc ít sử
dụng, hiệu suất sử dụng chỉ từ 15% - 85%, đặc biệt dải trên 3Ghz rất ít sử dụng. Tại Việt
Nam, một số nhà nghiên cứu đã tiến hành khảo sát tình hình sử dụng phổ tại thành phố Hồ
Chí Minh và Long An trong dải từ 30MHz đến 3Ghz [2], theo khảo sát này, tại thành phố
Hồ Chí Minh hiệu suất sử dụng phổ trung bình khoảng 13,74%.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc khan hiếm phổ tần trong truyền thông không dây là
do việc phân bổ phổ tần cố định kém hiệu quả. Để tận dụng tốt nhất băng tần đã được cấp
phát, CRN đã được đề xuất bởi Mitola [1]. CRN là công nghệ mạng không dây cho phép
sử dụng phổ một cách linh hoạt, truy nhập phổ động (Dynamic Spectrum Access – DSA)

tại các băng tần đã được cấp phép tạm thời không sử dụng (gọi là hố phổ hay khoảng
trắng) đã cấp cho các người dùng chính PU. Để tránh gây nhiễu cho hệ thống sơ cấp,
người dùng thứ cấp (Secondary User – SU) chỉ được phép truy cập phổ ở những khoảng
thời gian và vị trí đặc biệt nào đó và phải chuyển sang dải tần khác bất kể khi nào PU sử
dụng dải tần đó. Việc xác định các hố phổ để có cơ hội truy cập được gọi là cảm biến phổ
(Spectrum Sensing – SS). SS phải hiệu quả và tin cậy để tránh gây nhiễu cho các PU đang
tồn tại. Các SU có thể thực hiện SS một cách riêng lẻ bằng việc sử dụng các kỹ thuật SS
như phát hiện năng lượng (Energy Detection – ED), sử dụng bộ lọc kết hợp (Matched
Filter – MF), phát hiện dựa trên đặc tính dừng của tín hiệu (Cyclostationary Feature
Detection- CFD). Tuy nhiên, việc thực hiện SS dùng các nút đơn lẻ chịu ảnh hưởng nặng
nề của môi trường truyền dẫn như hiện tượng pha đinh đa đường, bóng che, Doppler dẫn
đến các tín hiệu mạnh cũng có thể bị suy giảm trầm trọng. Để khắc phục điều này, CSS đã
được đề xuất [7]. Trong CSS, các SU có thể hợp tác với nhau để cảm biến phổ, tạo ra các
mạng nhiều SU phân tập không gian, thông tin cảm biến từ các SU được tập hợp tại nút
trung tâm, nút này được gọi là nút quyết định (Fusion Center – FC), FC sẽ xác định có sự
tồn tại tín hiệu của PU hay không. Hiện nay, FC quyết định dựa trên hai kỹ thuật là quyết
định cứng HDF [3], [4] hoặc quyết định mềm SDF [8], [11]. Hiệu quả phát hiện dùng SDF
tốt hơn so với dùng HDF [10]. Với kỹ thuật SDF hiệu quả cảm biến phổ phụ thuộc vào

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 50, 08 - 2017

111


Kỹ thuật điều khiển & Điện tử

việc chọn các bộ véc tơ trọng số. Trong [8], [11] lần lượt sử dụng kỹ thuật kết hợp với tỉ lệ
cực đại (Maximal Ratio Combination - MRC) và kỹ thuật kết hợp đồng độ lợi (Equal Gain
Combining - EGC) để xác định bộ véc tơ trọng số nhằm cực đại hóa xác suất phát hiện. Để
xác định véc tơ trọng số tối ưu, [10], [14], [15] đề xuất sử dụng thuật toán di truyền GA và

đã chỉ ra việc dùng GA đem lại kết quả tốt hơn so với MRC và EGC. Tuy nhiên, khi sử
dụng GA nếu không gian tìm kiếm lớn tốc độ hội tụ của thuật toán chậm [13]. Bài báo này
đề xuất sử dụng thuật toán dơi (Bat Algorithm - BA) để cực đại hóa xác suất phát hiện PU
thông qua xác định véc tơ trọng số tối ưu trong CSS và so sánh với đề xuất sử dụng GA.
Phần còn lại của bài báo được trình bày như sau. Mô hình của hệ thống và CSS dựa
trên SDF sử dụng thuật toán dơi được trình bày ở mục 2. Kết quả mô phỏng và các phân
tích đánh giá kiểm chứng được trình bày ở mục 3 và cuối cùng các kết luận sẽ được rút ra
ở mục 4.
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
2.1. Hệ thống CSS dựa trên SDF tổng quát
Sơ đồ khối hệ thống CSS dựa trên SDF được thể hiện trên hình 1. Số lượng SU là M,
các SU này hoạt động như các trạm chuyển tiếp theo phương thức khuếch đại và chuyển
tiếp (Amplify and Forward – AF) để gửi thông tin cảm biến đến FC. Sự tồn tại của PU
được FC quyết định dựa trên bộ véc tơ trọng số và thông tin gửi tới từ các SU. Công thức
mô tả tín hiệu thu được tại các SU riêng lẻ được minh họa bằng giả thuyết nhị phân:

H0 :

X i [n]  Wi [n]

H1 :

X i [n]  giS[n]  Wi [n]

W1

W2
g2

w1

n1

+
g1

(1)

X1[n]

SU2

.
.
.

PU

WM
XM[n]

+

+

SUM

h2

Y1[n]



N

FUSION CENTER (FC)

x

n1 1

Y2[n]

+



N

Y2[n]

n1

2

Z2

+

Decision

making

wM

YM[n]

+

x
Z

.
.
.

nM
hM

Y [n]

Z1

2

w2

n2

X2[n]

+

gM

SU1

h1

ZM



N

n1

YM [n]

2

x

Hình 1. Mô hình hệ thống CSS dựa trên SDF.
Trong hình 1 và công thức (1): Ho và H1 lần lượt là giả thuyết không tồn tại và tồn tại
tín hiệu do PU truyền; Xi[n] là mẫu tín hiệu nhận được thứ n tại SU thứ i với i = 1, 2, . . . ,
M, n = 1, 2, . . . , N, N số mẫu tín hiệu nhận được trong chu kì cảm biến; gi và hi lần lượt là
hệ số khuếch đại kênh truyền thứ i của kênh PU – SU và các kênh SU- FC được giả thiết
là không đổi trong quá trình cảm biến; S[n] là tín hiệu truyền thứ n của PU và giả thiết các
tín hiệu này phân bố độc lập đồng nhất ngẫu nhiên Gauss với trung bình bằng không,
phương sai là  S2 ; Wi[n] là nhiễu Gauss trắng cộng (Additive White Gaussian Noise 2

AWGN) với trung bình bằng không và phương sai là  Wi . Tất cả các biến và các mẫu tín

112 N. V. Tuyến, H. M. Kha, …, “Nâng cao hiệu quả cảm biến phổ… sử dụng thuật toán dơi.”


Nghiên cứu khoa học công nghệ

hiệu nhận được tại các SU riêng lẻ được nhóm lần lượt thành hai véc tơ
  [ W2 1 ,  W2 2 ,...,  W2 M ]T , X  [X 1 , X 2 ,..., X M ]T (T là toán tử chuyển vị); ni là nhiễu
AWGN của các kênh SU – FC với giả thiết không tương quan về mặt không gian và có
trung bình bằng không, phương sai là  i2 , và được nhóm lại thành véc tơ

  [12 , 12 ,...,  M2 ]T .
Trong trường hợp giá trị xác suất cảnh báo sai Pf mong muốn được định trước, xác suất
phát hiện Pd được tính theo công thức sau [12]:

 Q 1 ( P ) w T  w - E g T w 
f
s


H0
Pd (w)  Q 

wT  w




H1





Trong đó, Q(x) là hàm Marcum, Q ( x ) 


x

1 t2 2
e dt ; Es là năng lượng tín hiệu
2
N

truyền

trong

mẫu. E s 

N

(2)

 S[n]

2

n 1

  2 Ndiag
H0

2

T

2
2
2
; g   g1 , g 2 ,.., g M  ;





( )  diag ( ) ;   2 Ndiag 2 ( )  diag ( )  4 Es diag ( g )diag ( ) .
H1

Kí hiệu diag (.) là ma trận đường chéo.
Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất sử dụng thuật toán dơi (Bat Algorithm – BA)
T

nhằm xác định bộ véc tơ trọng số w   w1 , w 2 ,..., w M  để cực đại hóa xác suất phát
hiện Pd theo công thức (2). Để giảm không gian tìm kiếm, các trọng số phải thỏa mãn điều
M

kiện 0 < w i  1 và

w

i

1.

i 1

2.2. Hệ thống CSS dựa trên BA-SDF
2.2.1. Thuật toán dơi
BA là thuật toán mới về tối ưu trí tuệ bầy đàn được đề xuất bởi Xin-She Yang năm
2010 [13]. Thuật toán này dựa trên đặc tính tự nhiên của con dơi: cảm nhận khoảng cách
bằng việc định vị bằng tiếng vọng (echolocation) và chúng cũng “biết” phân biệt giữa thức
ăn và chướng ngại vật; các con dơi bay ngẫu nhiên với tốc độ vi tại vị trí wi với tần số

fi   f min , f max  , chúng có thể tự động điều chỉnh tần số xung phát ra, tốc độ phát xung


r   0,1 và cường độ A [Amin , A0 ] tùy thuộc vào khoảng cách tới mục tiêu. Khi dơi
tiến tới càng gần mục tiêu thì r tăng dần và A giảm dần.
Trong thuật toán BA mỗi con dơi ảo trong không gian tìm kiếm d chiều được định
nghĩa bằng các tham số: vị trí w ik , tốc độ vik , tần số fi , cường độ Aik và tốc độ xung
phát ra ri k . Các tham số vị trí, vận tốc, tần số sau các bước lặp k được cập nhật như sau:

f i  f i min  ( f i max  f i min )  i

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 50, 08 - 2017

(3)

113

Kỹ thuật điều khiển & Điện tử

vik 1  vik  (w ik 1  w best ) fi

(4)

w ik 1  w ik  vik 1

(5)

Bắt đầu

Thiết lập các tham số ban đầu: Q,
k, fmin, fmax,kmax, vi, fi, Ai, ri

Trong đó: i   0,1 là một véc tơ ngẫu
nhiên phân bố đều, w best là vị trí toàn cục tốt
min

Tạo ngẫu nhiên bộ trọng số wi
wi

max

 phụ
nhất (nghiệm), khoảng tần số  f , f
thuộc vào kích thước miền của lĩnh vực xem xét
và ban đầu mỗi con dơi sẽ lấy ngẫu nhiên một

tần số trong khoảng tần đang xét. Trong mỗi thế
hệ, một số cá thể dơi được cập nhật theo vị trí
cục bộ tốt nhất như sau:
w new  w best   A( k )

Xây dựng hàm mục tiêu P(wi)
theo công thức (2)
Tính hàm mục tiêu và tìm Pbest
ứng với wbest
Tạo các tham số mới theo công
thức (3),(4),(5)

(6)

Với  là một số ngẫu nhiên trong khoảng
 1,1 , A( k ) là giá trị trung bình của các Aik

S
Rand(0,1)>ri

đến thời điểm hiện tại. Cường độ Aik 1 và tốc
độ xung ri k 1 được cập nhật sau mỗi lần lặp
theo công thức:

Aik 1   Aik
ri

k 1

(7)

 ri (1  exp(   k ))

Trong đó, 0 < α < 1, γ là một hằng số dương.
2.2.2. Thuật toán dơi áp dụng cho hệ thống CSS
(BA-SDF).
Mục tiêu của bài báo là tìm giá trị lớn nhất
có thể của xác suất phát hiện Pd (w) theo công
thức (2). Việc xác định bộ véc tơ trọng số
T

hàm

Tính hàm mục tiêu và tìm Pnew-best
ứng với wnew-best

(8)

0

w   w1 , w 2 ,..., w M  để

Đ

Trọng số được cập nhật theo
công thức (6)

mục

tiêu

Pd (w) đạt giá trị cực đại sử dụng BA được thực
hiện như lưu đồ thuật toán hình 2. Ban đầu thiết
lập số vòng lặp k = 0, tần số xung ri = 0.5,
cường độ Ai = 0.5, tần số fi = 0Qx1 (ma trận
không, Q hàng, 1 cột), [fmin, fmax] = [0, 2], số
lượng cá thể Q và số vòng lặp cực đại kmax được
lựa chọn tùy theo số lượng SU.
3. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN
Để đánh giá hiệu quả của hệ thống đề xuất
chúng tôi sử dụng mô phỏng Monte Carlo để
xác định xác suất phát hiện, vẽ đường cong đặc

S
Rand(0,1)>ri and Pnew-best>Pbest

Đ

Cập nhật P best=Pnew-best,
wbest=wnew-best
k=k+1

Thay đổi r i và A i theo công thức
(7)
Đ
k < kmax
S
Kết thúc

Hình 2. Lưu đồ thuật toán BA-SDF.

114 N. V. Tuyến, H. M. Kha, …, “Nâng cao hiệu quả cảm biến phổ… sử dụng thuật toán dơi.”


Nghiên cứu khoa học công nghệ

tính nhận (Receiver Operating Characteristics – ROC) mô tả quan hệ giữa xác suất phát
hiện và xác suất cảnh báo sai và so sánh với hệ thống sử dụng thuật toán GA (GA-SDF).
Mô hình hệ thống được sử dụng để đánh giá như hình 1 với các tham số mô phỏng như
bảng 1. Tham số của GA-SDF được lấy theo [15], các tham số này theo [15] là tham số tối
ưu của GA.
Bảng 1. Các tham số mô phỏng.
Thuật toán
GA-SDF
BA-SDF
Các tham số
Số lượng cá thể (Q)
30
30
Xác suất lai ghép (Pc)
0.95
x
Xác suất đột biến (Pm)
0.3
x
Công suất truyền của một mẫu
1dBm
tín hiệu
Số mẫu (N)
20

Công suất nhiễu kênh SU- PU
1dBm
2
(  Wi )
Công suất nhiễu kênh SU- FC
(  i2 )
M=6
M = 10
SNR tại các
SU cho một
mẫu

M= 15
M = 20

1dBm
[−3.4, −4.7, −3.1, −4.9, −8.6, −3.5] dB
[−3.4, −4.7, −3.1, −4.9, −8.6, −3.5, -7.9, -7.3, -8.5,
-9.9 ] dB
[−3.4, −4.7, −3.1, −4.9, −8.6, −3.5, -7.9, -7.3, -8.5,
-9.9, -8.7, -9.2, -10, -10.1, -10.5] dB
[−3.4, −4.7, −3.1, −4.9, −8.6, −3.5, -7.9, -7.3, -8.5,
-9.9, -8.7, -9.2, -10, -10.1, -10.5 -8.7, -9.2, -10,
-10.1, -10.5] dB

Ghi chú: x là tham số không tồn tại
Hình 3 là ROC của hệ thống GASDF và BA-SDF với M = 6 và số
vòng lặp là 10000. Kết quả trên hình
3 thể hiện khi số vòng lặp đủ lớn cả
hai thuật toán GA và BA đều hội tụ

về một kết quả tương tự nhau. Tuy
nhiên trong CRN thời gian cảm biến
phổ là một tham số quan trọng, thời
gian nay càng nhỏ càng tốt. Hình 4
minh họa xác suất phát hiện Pd của
trung bình 50 lần mô phỏng với số
vòng lặp là 500, Pf = 0.2, M = 6. Kết
quả trên hình 4 cho thấy GA-SDF
vẫn chưa hội tụ, trong khi BA-SDF
sau khoảng 40 lần lặp đã hội tụ. Độ
phức tạp của thuật toán GA-SDF và
BA-SDF đều phụ thuộc vào số vòng
lặp để hội tụ, số lượng SU, số các thể

Hình 3. ROC của GA-SDF và BA-SDF.

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 50, 08 - 2017

115


Kỹ thuật điều khiển & Điện tử

Q và có bậc là O(k.M.Q), do đó BA-SDF sẽ cần ít thời gian xử lý hơn so với GA-SDF khi
cần Pd đạt đến giá trị lớn nhất.
Hình 5 so sánh ROC của BA-SDF
và GA-SDF khi số lượng SU là 20 với
cùng số vòng lặp là 40. Theo chuẩn
IEEE 802.22, kỹ thuật SS cần đạt Pf 
0.1, bảng 2 là giá trị Pd của BA-SDF

và GA-SDF, tương ứng với các giá trị
của Pf trong khoảng tử 0.01 đến 0.1 và
Kết
Pd  Pd ( BA SDF )  Pd ( GA SDF ) .
quả trên hình 5 và bảng 2 thể hiện hiệu
quả cảm biến phổ của hệ thống CSS
dựa trên BA-SDF tốt hơn GA-SDF với
xác suất phát hiện Pd trong dải Pf 
0.1 cao hơn trung bình xấp xỉ 2.5%.
Hình 4. Tốc độ hội tụ của BA-SDF và GA-SDF.
Bảng 2. Giá trị Pd với Pf  0.1.
Pd
Pd
Pf
 Pd
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.1

(BA-SDF)

(GA-SDF)

0.7142
0.7830
0.8213
0.8470
0.8661
0.8810
0.8931
0.9031
0.9116
0.9190

0.6729
0.7484
0.7926
0.8215
0.8408
0.8591
0.8726
0.8854
0.8941
0.9028

Ảnh hưởng của số lượng SU trong hệ thống
CSS dựa trên BA–SDF được thể hiện trên hình 6
ứng với số lượng SU lần lượt là M = 6, 10, 15,
20. Kết quả mô phỏng cho thấy khi số lượng SU
tăng, hiệu quả cảm biến phổ tăng đáng kể. Lưu ý
rằng, tỉ số tín hiệu trên tạp âm (Signal to Noise
Ratio - SNR) của các SU mới thêm vào là nhỏ so
với các SU đang tồn tại trong hệ thống (bảng 1).

Điều này thể hiện rằng mặc dù thông tin về kênh
truyền của các SU (mới thêm vào) gửi đến FC là
hạn chế, nhưng các SU này vẫn đóng góp rõ rệt
vào việc cải thiện độ chính xác của kết quả cảm
biến phổ.

0.0413
0.0346
0.0287
0.0255
0.0253
0.0219
0.0205
0.0177
0.0175
0.0162

Hình 5. So sánh ROC của BA-SDF

và GA-SDF với số lượng SU là 20.

Hình 6. ROC của BA-SDF với số lượng
SU thay đổi.

4. KẾT LUẬN

116 N. V. Tuyến, H. M. Kha, …, “Nâng cao hiệu quả cảm biến phổ… sử dụng thuật toán dơi.”


Nghiên cứu khoa học công nghệ

Xác định bộ trọng số để tối đa hóa xác suất phát hiện trong thời gian ngắn là một thách
thức không nhỏ khi nghiên cứu về CSS. Bài báo đã đề xuất sử dụng BA để xác định bộ
trọng số quan trọng này. Kết quả của bài báo đã chứng minh rằng việc sử dụng BA cho hệ
thống CSS dựa trên SDF cho kết quả tốt hơn việc dùng GA do có tốc độ hội tụ về giá trị
tối ưu nhanh hơn.
Trong quá trình mô phỏng các tham số đường truyền như công suất nhiễu, hệ số
khuếch đại kênh truyền đều được giả định biết trước và cố định. Tuy nhiên, trong thực tế
các tham số này thường thay đổi. Trong các nghiên cứu sau, chúng tôi sẽ tập trung nghiên
cứu sâu thêm để ước lượng các tham số này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. J. Mitola. “Cognitive radio for exible mobile multimedia communications”. IEEE
International Workshop on Mobile Multimedia Communications, pages 3-10, 1999.
[2]. Vo Nguyen Quoc Bao, Le Quoc Cuong, Le Quang Phu, Tran Dinh Thuan, Nguyen
Thien Quy, Lam Minh Trung, “Vietnam Spectrum Occupancy Measurements and
Analysis for Cognitive Radio Applications”, 2011 International Conference on
Advanced Technologies for Communications (ATC 2011).
[3]. Ganesan, G. and Y. G. Li, “Cooperative spectrum sensing in cognitive radio, Part :
Two usernetworks,” IEEE Trans. on Wireless Communications, Vol. 6, No. 6, 2007.
[4].

Zhang, W., R. K. Mallik, and K. Ben Letaief, “Cooperative spectrum sensing
optimization incognitive radio networks,” Proc. IEEE Int. Conf. Comm., p. 3411, 2008.

[5]. FCC Spectrum Policy Task Force. “Report of the spectrum efficiency working group.
Technical report”, November 2002.
[6]. Shared Spectrum Company. “General survey of radio frequency bands: 30 MHz to
3GHz”. Technical report, August, 2010.
[7]. Ghasemi, A.; Sousa, E.S., "Collaborative spectrum sensing for opportunistic access
in fading environments,"First IEEE International Symposium on New Frontiers in

Dynamic Spectrum Access Networks, DySPAN,pp. 131-136, 2005.
[8]. Srinivas Nallagonda, Kumar Bandari, Sanjay Dhar Roy, “Sumit KunduPerformance
of Cooperative Spectrum Sensing with Soft Data Fusion Schemes in Fading
Channels”, Annual IEEE India Conference (INDICON), 2013.
[9]. Shen, B. and K. S. Kwak, “Soft combination schemes for cooperative spectrum
sensing incognitive radio networks,” ETRI Journal, Vol. 31, 263–270, 2009.
[10].El-Saleh, A. A., M. Ismail, and M. A. M. Ali, “Genetic algorithm-assisted soft fusionbasedlinear cooperative spectrum sensing,” IEICE Electronics Express, Vol. 8,
1527–1533, 2011.
[11].S. Bin Shen, "Deflection coefficient maximization criterion based optimal cooperative
spectrum sensing," Int. J. Electron. Commun (AEÜ), vol. 64, p.819–827, 2010.
[12].Zhi Quan, Shuguang Cui, Sayed, A.H., "Optimal Linear Cooperation for Spectrum
Sensing in Cognitive Radio Networks," Selected Topics in Signal Processing, IEEE
Journal of, vol.2, no. I, pp.28,40, Feb. 2008.
[13]. Xin-She Yang, “Bat algorithm: literature review and applications”, Int. J. BioInspired Computation, Vol. 5, No. 3, pp. 141–149 , 2013.

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 50, 08 - 2017

117


Kỹ thuật điều khiển & Điện tử

[14]. Payal Mishra, Neelam Dewangan, “Performance Analysis of Spectrum Sensing using
GA and Bacteria Foraging Optimization in Cognitive Radio”, IEEE WiSPNET
conference, 2016.
[15]. Hossain, Md Kamal, Ayman A. El-Saleh, and Mahamod Ismail, "A comparison
between binary and continuous genetic algorithm for collaborative spectrum
optimization in cognitive radio network." Research and Development (SCOReD),
2011 IEEE Student Conference on. IEEE, 2011.
ABSTRACT

EFFICIENT SPECTRUM SENSING FOR COGNITIVE RADIO NETWORK
USING BAT ALGORITHM
Cognitive Radio (CR) technology aims to reuse the underutilized frequency
spectrum where Spectrum Sensing (SS) plays important role in CR to detect and
utilize unoccupied channels of licensed frequency bands. Several Cooperative
Spectrum Sensing (CSS) techniques have been proposed to determine the existence
of Primary User (PU). In CSS, the existence of PU is determined based on Hard
Decision Fusion (HDF) and Soft Decision Fusion (SDF) methods. In this paper a
SDF based on CSS employing Bat Algorithm (BA) is proposed. The simulation
results show that the use of BA achieves greater detection probability with faster
convergence and shorter processing time comparing to genetic algorithm (GA)
based CSS.
Keywords: Wireless Communication, Cognitive Radio, Spectrum Sensing, Bat Algorithm.

Nhận bài ngày 30 tháng 4 năm 2017
Hoàn thiện ngày 12 tháng 7 năm 2017
Chấp nhận đăng ngày 18 tháng 8 năm 2017
Địa chỉ: 1Khoa Điện tử - Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội;
2
Khoa Vô tuyến điện tử - Học viện Kỹ thuật quân sự.
*
Email:

118 N. V. Tuyến, H. M. Kha, …, “Nâng cao hiệu quả cảm biến phổ… sử dụng thuật toán dơi.”