cognitieve Radio

1. Primaire gebruikers zijn de gebruikers die een vergunning hebben om in een bepaalde spectrumband te opereren.

2. Spectrumgaten zijn ruimte beschikbaar in een spectrumband die kan worden gebruikt door gebruikers zonder vergunning. Spectrumgaten worden in real-time dynamisch gemaakt en verwijderd.

beperkingen van Spectrumdetectietechnieken

Spectrumdetectie is een beste CR-oplossing, maar vereist een grote hoeveelheid detectietijd. Het vereist ook een complex algoritme om betrouwbaarheid te bereiken.

niet-coöperatief:

Parallel Sensing

• Hardware Complexiteit
• Hoge Kosten

Sequentiële Sensing

• Lange sensing tijd als CR apparaten voor het scannen van de frequenties van de primaire gebruikers één voor één op te sporen beschikbaarheid van het spectrum gaten

Wave Form

• Vereist een voorafgaande kennis van de synchronisatie handtekening van alle primaire gebruikers in verschillende bands spectrum
• Deze techniek is gevoelig voor synchronisatie fouten die kunnen leiden tot een verkeerde detectie van de primaire gebruikers

Match Filter

• Vereist kennis van de golfvorm patronen van alle primaire gebruikers in de verschillende spectrum bands
• Ruis variantie en onzekerheid maakt deze techniek onbetrouwbaar als CR toestellen zijn niet in staat om te detecteren uitgezonden signaal van de primaire gebruikers

Cyclo Stationaire

• Hoge computationele complexiteit

Samenwerking:

Coöperatieve sensing techniek needzzs te slim combineren ingangen van de verschillende HR-apparaten en het vaststellen van de beschikbaarheid van het spectrum gaten. De nauwkeurigheid van het algoritme is hier cruciaal omdat onjuiste detectie omgekeerd de prestaties van primaire gebruikers in spectrumbanden kan beïnvloeden. Het ontwerpen van een dergelijk’ perfect algoritme ‘ is een uitdaging

techniek 2 – Spectrumdatabase

de Federal Communications Commission (FCC) stelde een spectrumdatabankconcept voor om de complexiteit van spectrumdetectietechniek te verwijderen en de witruimte van TV te gebruiken. Alle TV-stations moeten hun volgende week gebruik bij te werken in de database onderhouden door FCC. CR-apparaten kunnen gratis spectruminformatie uit deze database zoeken. CR-apparaten zullen kennis hebben over vrij spectrum voor gebruik en kunnen de behoefte aan complexe sensing, die tijd en geld vereist, ontkennen.

beperking van de Spectrumdatabanktechniek

een significant percentage spectrumgaten wordt gedurende korte tijd dynamisch gemaakt. Het is zeer moeilijk voor een database om dynamische en real-time activiteit in spectrum bij te werken. Dit levert een enorm verlies aan kansen op voor CR-apparaten (vooral in het IoT-ecosysteem waar verschillende apparaten een kleine hoeveelheid informatie moeten doorgeven die effectief kan worden gedaan op dynamisch gecreëerde spectrumgaten).

een geconsolideerde aanpak om CR

efficiënt gebruik van spectrum aan te drijven is noodzakelijk om het groeiende aantal massale IOT-apparaten te ondersteunen. Ongebruikt spectrum kan beschikbaar zijn in grote porties (zoals TV witruimte) of als spectrum gaten. Afhankelijk van de behoeften en in een opportunistische methode moeten zowel witruimte-als spectrumgaten worden gebruikt om aan de toekomstige spectrumbehoefte te voldoen. Een gecombineerde aanpak zou ideaal kunnen zijn voor CR-oplossingen om aan de enorme spectrumbehoeften te voldoen.

een gemakkelijk toegankelijke lokale database (onderhouden in netwerkcomponent) en spectrumdetectietechniek in CR-apparaat kunnen een betere oplossing bieden voor cognitieve Radio. De database moet onderstaande informatie bevatten.

• realtime gebruik van de primaire gebruiker (in termen van frequentie, tijd, ruimte, transmissiekarakteristieken)
• geschiedenis van het gebruikspatroon van de primaire gebruiker in dat gebied in termen van frequentie, tijd, vermogen, transmissiekarakteristieken

voordelen

A. snelle en nauwkeurige detectie van ongebruikt spectrum

elk CR-apparaat kan spectrumgaten zoeken die in de database zijn aangegeven. Als database toont een aantal real-time spectrum gaten dan CR-apparaten kunnen direct beginnen met het anders te gebruiken uit de historische informatie kan het gebruikspatroon van de primaire gebruiker in die regio te begrijpen en beginnen spectrum sensing om uit te vinden van de Spectrum gaten. Aangezien het CR-apparaat in een bepaalde tijd van de database op de hoogte is van de primaire signaalkenmerken, kan spectrumdetectie minder complex, nauwkeurig en minder tijdrovend zijn.

B. Geoptimaliseerd zoeken en lager batterijverbruik

door informatie uit de database, geschiedenis van het gebruikspatroon van de primaire gebruiker en signaalkenmerken van de primaire gebruikers te combineren, hoeven CR-apparaten niet het hele spectrum te doorzoeken op beschikbaarheid, maar kunnen ze in een bepaald gebied inzoomen. Dit proces bespaart tijd en batterijverbruik.

conclusie

de geconsolideerde aanpak die in dit document wordt belicht, kan bijdragen tot een minder complexe, kosteneffectieve oplossing. Het kan drastisch verminderen operator investeringen als CR gebruik zonder vergunning spectrum. Naarmate het IoT-fenomeen groeit, zullen tientallen miljarden apparaten met elkaar moeten communiceren in real-time. De gemarkeerde CR-aanpak zal exploitanten helpen tegemoet te komen aan enorme spectrumbehoeften en helpen bij het bouwen van een verbonden wereld.