kognitiivinen Radio

1. Ensisijaisia käyttäjiä ovat käyttäjät, joilla on lupa toimia tietyllä taajuuskaistalla.

2. Spektriaukot ovat taajuuskaistalla olevia tiloja, joita luvattomat käyttäjät voivat hyödyntää. Spektriaukot luodaan ja poistetaan dynaamisesti reaaliajassa.

taajuuksien Tunnistustekniikoiden rajoitukset

taajuuksien tunnistus on paras CR-ratkaisu, mutta se vaatii paljon anturointiaikaa. Se vaatii myös monimutkaisen algoritmin luotettavuuden saavuttamiseksi.

osuustoiminnaton:

Rinnakkaiskartoitus

• laitteiston monimutkaisuus
• korkeat kustannukset

Peräkkäiskartoitus

• pitkä tunnistusaika, koska CR-laitteiden on skannattava ensisijaisten käyttäjien taajuudet yksitellen spektriaukkojen saatavuuden havaitsemiseksi

aaltomuoto

• edellyttää kaikkien ensisijaisten käyttäjien synkronointijäljitelmän ennakkotietoa eri taajuuskaistoilla
• tämä tekniikka on altis synkronointivirheille, jotka voivat aiheuttaa väärän tunnistuksen ensisijaisille käyttäjille

Match Filter

• vaatii ennakkotietoa kaikkien ensisijaisten käyttäjien aaltomuodoista eri taajuuskaistoilla
• Kohinavarianssi ja epävarmuus tekee tästä tekniikasta epäluotettavan, koska CR-laitteet eivät pysty havaitsemaan ensisijaisten käyttäjien lähettämää signaalia

syklo paikallaan

• Suuri laskennallinen monimutkaisuus

yhteistyö:

cooperative Sensing technique needzzs yhdistää älykkäästi eri CR-laitteiden syötteitä ja varmistaa spektriaukkojen saatavuus. Algoritmin tarkkuus on tässä kriittinen, koska virheellinen havaitseminen voi vaikuttaa kääntäen ensisijaisten käyttäjien suorituskykyyn taajuuskaistoilla. Tällaisen “täydellisen algoritmin” suunnittelu on haaste

tekniikka 2-Taajuustietokanta

Federal Communications Commission (FCC) ehdotti taajuustietokannan konseptia taajuuksien tunnistustekniikan monimutkaisuuden poistamiseksi ja television valkoavaruuden käyttämiseksi. Kaikkien TV-asemien on päivitettävä ensi viikon käyttönsä FCC: n ylläpitämässä tietokannassa. CR-laitteet voivat hakea vapaata taajuustietoa tästä tietokannasta. CR-laitteilla on tietoa vapaista taajuuksista käytettäväksi ja ne voivat tehdä tyhjäksi monimutkaisen, aikaa ja rahaa vaativan tunnistuksen tarpeen.

Taajuustietokantatekniikan rajoittaminen

merkittävä osa taajuuksien aukoista syntyy dynaamisesti lyhyen ajan kuluessa. Tietokannan on hyvin vaikea päivittää dynaamista ja reaaliaikaista toimintaa spektrissä. Tämä merkitsee valtavaa mahdollisuuksien menetystä CR-laitteille (erityisesti IoT-ekosysteemissä, jossa useiden laitteiden on lähetettävä pieni määrä tietoa, joka voidaan tehokkaasti tehdä dynaamisesti luoduilla spektriaukoilla).

konsolidoitu lähestymistapa CR

taajuuksien tehokas käyttö on tarpeen massiivisten IOT-laitteiden kasvavan määrän tukemiseksi. Käyttämättömät spektrit voivat olla saatavilla suurina annoksina (kuten TV: n valkoisena avaruutena) tai spektriaukkoina. Tarpeista riippuen ja opportunistisessa menetelmässä on käytettävä sekä valkoista avaruutta että spektriaukkoja tulevaisuuden spektritarpeen tyydyttämiseksi. Yhdistetty lähestymistapa voisi osoittautua ihanteelliseksi CR-ratkaisulle vastaamaan valtaviin spektrivaatimuksiin.

helposti saatavilla oleva paikallinen tietokanta (ylläpidetään verkkokomponentissa) ja CR-laitteen taajuuksien tunnistustekniikka voivat tarjota paremman ratkaisun kognitiiviselle radiolle. Tietokannan tulee sisältää seuraavat tiedot.

• ensisijaisen käyttäjän reaaliaikainen käyttö (taajuuden, ajan, tilan, lähetysominaisuuksien osalta)
• ensisijaisen käyttäjän käyttötavan historia kyseisellä alueella taajuuden, ajan, tehon ja lähetysominaisuuksien osalta

hyödyt

A. käyttämättömien taajuuksien nopea ja tarkka havaitseminen

mikä tahansa CR-laite voi alkaa etsiä spektriaukkoja, jotka on merkitty tietokantaan. Jos tietokanta näyttää joitakin reaaliaikaisia spektriaukkoja, CR-laitteet voivat suoraan alkaa käyttää sitä muuten historiallisesta informaatiosta, joka voi ymmärtää ensisijaisen käyttäjän käyttötavan kyseisellä alueella ja aloittaa spektrianalyysin selvittääkseen spektriaukkoja. Koska CR-laite tietää ensisijaisista signaaliominaisuuksista tietyn ajan tietokannasta, spektrin tunnistus voi olla yksinkertaisempaa, tarkempaa ja vähemmän aikaa vievää.

B. Optimoitu haku ja pienempi akun kulutus

yhdistämällä tietokannasta saatuja tietoja, ensisijaisten käyttäjien käyttötapojen historiaa ja ensisijaisten käyttäjien signaaliominaisuuksia, CR-laitteiden ei tarvitse etsiä saatavuutta koko spektristä, vaan ne voivat siirtyä tietylle alueelle. Tämä prosessi säästää aikaa ja akun kulutusta.

johtopäätös

tässä asiakirjassa korostettu konsolidoitu lähestymistapa voi auttaa luomaan yksinkertaisemman ja kustannustehokkaamman ratkaisun. Se voi merkittävästi vähentää operaattorin investointeja, kun CR käyttää lisensoimattomia taajuuksia. IoT-ilmiön kasvaessa kymmenien miljardien laitteiden on kommunikoitava keskenään reaaliajassa. Korostettu CR-lähestymistapa auttaa operaattoreita vastaamaan valtaviin taajuustarpeisiin ja auttaa rakentamaan liitetyn maailman.