Cognitive Radio
1. Użytkownicy główni to użytkownicy, którzy są licencjonowani do działania w określonym paśmie widma.
2. Dziury w widmie to przestrzeń dostępna w paśmie Widma, z której mogą korzystać nielicencjonowani użytkownicy. Otwory widmowe są tworzone i usuwane dynamicznie w czasie rzeczywistym.
ograniczenia technik wykrywania widma
wykrywanie widma jest najlepszym rozwiązaniem CR, ale wymaga dużej ilości czasu wykrywania. Wymaga to również złożonego algorytmu, aby osiągnąć niezawodność.
Nie Spółdzielnia:
równoległe wykrywanie
- złożoność sprzętu
- wysokie koszty
sekwencyjne wykrywanie
- długi czas wykrywania, ponieważ urządzenia CR muszą skanować częstotliwości użytkowników pierwotnych jeden po drugim, aby wykryć dostępność dziur widma
forma fali
- wymaga uprzedniej wiedzy o synchronizacji podpis wszystkich użytkowników pierwotnych w różnych pasmach widma
- ta technika jest podatna na błędy synchronizacji, które mogą powodować fałszywe wykrywanie użytkowników pierwotnych
Dopasuj Filtr
- wymaga uprzedniej znajomości wzorców fal wszystkich użytkowników pierwotnych w różnych pasmach widma
- wariancja i niepewność szumów sprawia, że technika ta jest zawodna, ponieważ urządzenia CR nie są w stanie wykryć transmitowanego sygnału od użytkowników pierwotnych
stacjonarny Cyklo
- Wysoka złożoność obliczeniowa
Współpraca:
technika wykrywania kooperacyjnego wymaga inteligentnego łączenia wejść z różnych urządzeń CR i sprawdzania dostępności otworów widmowych. Dokładność algorytmu jest tutaj krytyczna, ponieważ nieprawidłowe wykrywanie może odwrotnie wpływać na wydajność użytkowników pierwotnych w pasmach widma. Zaprojektowanie takiego “doskonałego algorytmu” jest wyzwaniem
Technika 2 – baza danych widma
Federalna Komisja Łączności (FCC) zaproponowała koncepcję bazy danych widma, aby usunąć złożoność techniki wykrywania widma i użyć białej przestrzeni telewizyjnej. Wszystkie stacje telewizyjne muszą aktualizować swoje wykorzystanie w przyszłym tygodniu w bazie danych prowadzonej przez FCC. Urządzenia CR mogą szukać bezpłatnych informacji o widmie z tej bazy danych. Urządzenia CR będą miały wiedzę na temat wolnego widma do wykorzystania i mogą negować potrzebę skomplikowanego wykrywania, które wymaga czasu i pieniędzy.
ograniczenie techniki bazy danych widma
znaczny procent dziur widma tworzy się dynamicznie przez krótki czas. Jest to bardzo trudne dla bazy danych do aktualizacji dynamicznej i aktywności w czasie rzeczywistym w spektrum. Stwarza to ogromną utratę szans dla urządzeń CR (zwłaszcza w ekosystemie IoT, w którym kilka urządzeń musi przesyłać niewielką ilość informacji, co można skutecznie zrobić na dynamicznie tworzonych dziurach widma).
skonsolidowane podejście do napędzania CR
efektywne wykorzystanie widma jest niezbędne do obsługi rosnącej liczby ogromnych urządzeń IOT. Niewykorzystane widmo może być dostępne w dużych porcjach (takich jak biała przestrzeń TELEWIZORA) lub jako dziury widmowe. W zależności od potrzeb i w oportunistycznej metodzie, zarówno biała przestrzeń, jak i otwory widmowe muszą być wykorzystane, aby zaspokoić przyszłe zapotrzebowanie na widmo. Połączone podejście może okazać się idealnym rozwiązaniem dla CR, aby sprostać ogromnym wymaganiom widma.
łatwo dostępna lokalna baza danych (utrzymywana w komponencie sieciowym) i technika wykrywania widma w urządzeniu CR mogą dać lepsze rozwiązanie dla Radia kognitywnego. Baza danych powinna zawierać poniższe informacje.
- wykorzystanie w czasie rzeczywistym głównego użytkownika (pod względem częstotliwości, czasu, przestrzeni, charakterystyki transmisji)
- Historia wzorca użytkowania głównego użytkownika w tym regionie pod względem częstotliwości, czasu, mocy, charakterystyki transmisji
korzyści
A. szybkie i dokładne wykrywanie nieużywanego widma
dowolne urządzenie CR może rozpocząć wyszukiwanie dziur widma, które są wskazane w bazie danych. Jeśli baza danych pokazuje pewne dziury w widmie w czasie rzeczywistym, urządzenia CR mogą bezpośrednio rozpocząć korzystanie z niego, w przeciwnym razie z historycznych informacji, które mogą zrozumieć wzorzec użytkowania głównego użytkownika w tym regionie i rozpocząć wykrywanie widma, aby znaleźć dziury w widmie. Ponieważ urządzenie CR wie o podstawowej charakterystyce sygnału w określonym czasie z bazy danych, wykrywanie widma może być mniej złożone, dokładne i mniej czasochłonne.
B. Zoptymalizowane wyszukiwanie i niższe zużycie baterii
łącząc informacje z bazy danych, historię wzorców użytkowania głównego użytkownika i charakterystykę sygnału głównych użytkowników, urządzenia CR nie muszą przeszukiwać całego spektrum pod kątem dostępności, ale mogą raczej wejść w określony region. Proces ten pozwoli zaoszczędzić czas i zużycie baterii.
podsumowanie
skonsolidowane podejście podkreślone w tym artykule może pomóc w stworzeniu mniej złożonych, opłacalnych rozwiązań. Może to drastycznie zmniejszyć inwestycje operatora, ponieważ CR wykorzystuje nielicencjonowane widmo. Wraz ze wzrostem zjawiska IoT dziesiątki miliardów urządzeń będą musiały komunikować się ze sobą w czasie rzeczywistym. Podkreślone podejście CR pomoże operatorom zaspokoić ogromne wymagania dotyczące widma i pomóc w budowaniu połączonego świata.
