radio cognitiv

1. Utilizatorii primari sunt utilizatorii care sunt autorizați să opereze într-o anumită bandă de spectru.

2. Găurile de spectru sunt spațiu disponibil într-o bandă de spectru care poate fi utilizată de utilizatorii fără licență. Găurile spectrului sunt create și eliminate dinamic în timp real.

limitările tehnicilor de detectare a spectrului

detectarea spectrului este cea mai bună soluție CR, dar necesită o cantitate mare de timp de detectare. De asemenea, necesită un algoritm complex pentru a obține fiabilitate.

necooperant:

detectare paralelă

• complexitate Hardware
• Cost ridicat

detectare secvențială

• timp de detectare lung, deoarece dispozitivele CR trebuie să scaneze frecvențele utilizatorilor primari unul câte unul pentru a detecta disponibilitatea găurilor de spectru

formă de undă

• necesită cunoștințe prealabile despre semnătura de sincronizare a tuturor utilizatorilor primari din diferite benzi de spectru
• această tehnică este susceptibilă la erori de sincronizare care pot provoca detectarea falsă a utilizatorilor primari

filtru de potrivire

• necesită cunoașterea prealabilă a tiparelor de undă ale tuturor utilizatorilor primari din diferitele benzi de spectru
• varianța și incertitudinea zgomotului fac ca această tehnică să nu fie fiabilă, deoarece dispozitivele CR nu sunt în măsură să detecteze semnalul transmis de la utilizatorii primari

ciclo staționare

• complexitate computațională ridicată

cooperativă:

tehnica de detectare cooperativă needzzs pentru a combina inteligent intrările de la diferite dispozitive CR și pentru a stabili disponibilitatea găurilor de spectru. Precizia algoritmului este critică aici, deoarece detectarea incorectă poate afecta invers performanța utilizatorilor primari în benzile de spectru. Proiectarea unui astfel de algoritm perfect este o provocare

tehnica 2 – Baza de date cu spectru

Comisia Federală de comunicații (FCC) a propus un concept de bază de date cu spectru pentru a elimina complexitatea tehnicii de detectare a spectrului și pentru a utiliza spațiul alb TV. Toate posturile de televiziune trebuie să își actualizeze utilizarea săptămâna viitoare în baza de date întreținută de FCC. Dispozitivele CR pot căuta informații gratuite despre spectru din această bază de date. Dispozitivele CR vor avea cunoștințe despre spectrul liber pentru utilizare și pot nega nevoia de detectare complexă care necesită timp și bani.

limitarea tehnicii bazei de date a spectrului

un procent semnificativ de găuri de spectru sunt create dinamic pentru o durată scurtă de timp. Este foarte dificil pentru o bază de date să actualizeze activitatea dinamică și în timp real în spectru. Acest lucru prezintă o pierdere masivă de oportunitate pentru dispozitivele CR (în special în ecosistemul IoT, unde mai multe dispozitive trebuie să transmită o cantitate mică de informații care pot fi realizate eficient pe găurile de spectru create dinamic).

o abordare consolidată pentru a conduce CR

utilizarea eficientă a spectrului este necesară pentru a sprijini numărul tot mai mare de dispozitive IoT masive. Spectrul neutilizat poate fi disponibil în porțiuni mari (cum ar fi spațiul alb TV) sau ca găuri de spectru. În funcție de nevoi și într-o metodă oportunistă, atât spațiul alb, cât și găurile spectrului trebuie utilizate pentru a satisface cerințele viitoare ale spectrului. O abordare combinată s-ar putea dovedi ideală pentru soluția CR pentru a satisface cerințele masive ale spectrului.

o bază de date locală ușor de accesat (menținută în componenta de rețea) și tehnica de detectare a spectrului în dispozitivul CR pot oferi o soluție mai bună pentru radioul cognitiv. Baza de date trebuie să conțină informații de mai jos.

• utilizarea în timp real a utilizatorului principal (în termeni de frecvență, timp, spațiu, caracteristici de transmisie)
• Istoricul modelului de utilizare a utilizatorului principal în acea regiune în termeni de frecvență, timp, putere, Caracteristici de transmisie

beneficii

A. detectarea rapidă și precisă a spectrului neutilizat

orice dispozitiv CR poate începe căutarea găuri de spectru care sunt indicate în baza de date. Dacă baza de date arată unele găuri de spectru în timp real, atunci dispozitivele CR pot începe direct să o folosească altfel din informațiile istorice, pot înțelege modelul de utilizare al utilizatorului primar în acea regiune și pot începe detectarea spectrului pentru a afla găurile de spectru. Deoarece dispozitivul CR știe despre caracteristicile semnalului primar într-un anumit moment din Baza de date, detectarea spectrului poate fi mai puțin complexă, precisă și mai puțin consumatoare de timp.

B. Căutare optimizată și consum redus de baterie

prin combinarea informațiilor din Baza de date, Istoricul modelelor de utilizare ale utilizatorului primar și caracteristicile semnalului utilizatorilor primari, dispozitivele CR nu trebuie să caute întregul spectru pentru disponibilitate, ci pot mai degrabă zona într-o anumită regiune. Acest proces va economisi timp și consumul bateriei.

concluzie

abordarea consolidată evidențiată în această lucrare poate contribui la crearea unei soluții mai puțin complexe, rentabile. Poate reduce drastic investițiile operatorului, deoarece CR utilizează spectrul fără licență. Pe măsură ce fenomenul IoT crește, zeci de miliarde de dispozitive vor trebui să comunice între ele în timp real. Abordarea CR evidențiată va ajuta operatorii să răspundă cerințelor masive de spectru și să contribuie la construirea unei lumi conectate.