A Study on Detection Method of Low SNR Nodes in Cooperative Spectrum Sensing

摘要

In this paper, we have studied the methods of detecting low Signal to Noise Ratio (SNR) nodes by outlier detection in cooperative spectrum sensing. In many studies in the field of cooperative sensing, it is assumed that an average received energy among sensing nodes is equal. However, in practical wireless environment, the performance of cooperative sensing system with low SNR nodes is severely degraded due to influence of multipath fading. The goal of this research is to detect the low SNR nodes and minimizes the impacts caused by these low SNR nodes to the cooperative sensing performance. Therefore, we propose an outlier detection algorithm to exclude low SNR nodes from cooperative sensing nodes by using past accumulated energy data. Several outlier detection methods are compared, and a suitable algorithm for the low SNR node detection method is selected. In addition, the required length of estimation period for the outlier detection is revealed.%本稿はコグニティブ無線におけるスペクトルセンシングの一種である協調センシングに注目し，外れ値検出による低SNR（Signal to Noise Ratio）ノード除去法についての検討を行う．通常，協調センシングの研究では，複数のセンシングノードの間でのプライマリ信号の平均受信電力は等しいとして検討する例が多い．しかし，実際の無線環境を考えると，地下，屋内，別の部屋等に存在する低SNRノードの影響で協調センシングの検出特性が劣化する．本稿では，このような低SNRノードを検出し，協調センシングへの影響を最小化することを目的とする．そこで，一定の過去の蓄積受信電力データを活用し，協調センシングに利用するノードから，低SNRノードを外れ値検出アルゴリズムによって取り除くことを提案する．ここでは複数の外れ値検出手法を比較し，低SNRノード除去に適するアルゴリズムを選択する．また必要とされる過去の蓄積データ数に関して明らかにする．