کاهش سرباره در حسگری مشارکتی و ترتیبی طیف در شبکه‌های رادیویی هوشمند با محدودیت پهنای باند

الموضوعات :

سمیرا ترابی ¹ (کارشناس ارشد - دانشکده مهندسی برق، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف‌آباد)
علی بهرامی ² (کارشناس ارشد - شرکت نفت و گاز پارس، عسلویه، ایران)
محمدفرزان صباحی ³ (استادیار - دانشکده مهندسی برق، دانشگاه اصفهان)

تاريخ الإرسال : 27 السبت , شوال, 1435 تاريخ التأكيد : 25 الثلاثاء , محرم, 1436 تاريخ الإصدار : 09 الإثنين , صفر, 1436

الکلمات المفتاحية: رادیوی هوشمند, حسگری ترتیبی طیف, حسگری مشارکتی, سرباره حسگری, ترکیب نرم داده,

ملخص المقالة :

حسگری طیف نقش مهمی در شبکه‌های رادیویی هوشمند دارد. حسگری دقیق و سریع طیف، عملکرد اصلی یک رادیو هوشمند برای جلوگیری از تداخل مخرب کاربران هوشمند بر عملکرد کاربران مجاز است. عملکرد آشکارسازی اغلب با محوشدگی و سایه انداختن و... به خطر می‌افتد. برای کاستن از تأثیر این مسائل، حسگری مشارکتی به عنوان یک روش مؤثر برای بهبود عملکرد آشکارسازی با استفاده از تنوع فضایی ارائه شده است. روش‌های حسگری مشارکتی به دو دسته متمرکز و غیر متمرکز تقسیم می‌شوند. در روش متمرکز، نحوه ترکیب داده‌ها در مرکز به دو روش نرم و سخت داده انجام می‌شود. با استفاده از ترکیب نرم داده، عملکرد بهتری در مرکز ایجاد می‌شود ولی پهنای باند بیشتری اشغال می‌شود و با افزایش تعداد کاربران با مشکل مواجه خواهیم شد. با استفاده از روش سخت با توجه به اینکه داده‌ها به صورت تک بیتی ارسال می‌شوند، اطلاعات بسیار زیادی از بین می‌رود. از طرفی به علت محدودیت پهنای باند، از مشکل سرباره نمی‌توان صرفنظر نمود. لذا ایجاد سرباره حسگری می‌تواند بسیار قابل توجه باشد. در این مقاله روش‌های حسگری مشارکتی به همراه روش‌های ترتیبی و با استفاده از لگاریتم نسبت درست نمایی و بر اساس ترکیب نرم کوانتیزه شده پیشنهاد می‌گردد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که این روش مانند روش ترکیب نرم، بهره خوبی را در حسگری مشارکتی ایجاد می‌کند و همانند روش سخت سرباره را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.

المصادر:

[1] I.F. Akyildiz, W.Y. Lee, M.C. Vuran, S.Mohanty,"NeXt generation/dynamicspectrumaccess/cognitive radio wireless networks:Asurvey", Computer Networks, Vol. 50, No. 13, pp. 2127–2159, 2006.

[2] I.F. Akyildiz, W.Y. Lee, K.R. Chowdhury, "CRAHNs: cognitive radioad hoc networks", Ad Hoc Networks, Vol. 7, No. 5, pp. 810–836, 2009.

[3] J. Ma, G. Li, B.H. Juang, "Signal processing in cognitive radio ", Proceedings of the IEEE, Vol. 97, No. 5, pp. 805–823, 2009.

[4] T. Yucek, H. Arslan, "A survey of spectrum sensing algorithms for cognitive radio applications”, IEEE Communications Surveys Tutorials", Vol. 11, No. 1, pp. 116–130, 2009.

[5] D. Cabric, S. Mishra, R. Brodersen, “Implementation issues inspectrum sensing for cognitive radios ", Proceeding of the IEEE/ACSSC, Vol. 1, pp. 772–776, Nov. 2004.

[6] I.F. Akyildiz, Brandon F. Lo. Ravikumar Balakrishnan, S. Mohanty, "Cooperative spectrum sensing in cognitive radio networks: A survey", Physical Communication, Vol. 4, pp. 40–62, 2011.

[7] W. Prawatmuang, "Cooperative spectrum sensing for cognitive radio", Ph.D. Thesis, University of Manchester, Faculty of Engineering and Physical Sciences, 2013.

[8] A. Ghasemi, E. Sousa, "Collaborative spectrum sensing for opportunisticaccess in fading environments", Proceeding of the IEEE/DYSPAN, pp. 131–136, 2005.

[9] S. Mishra, A. Sahai, R. Brodersen, "Cooperative sensing amongcognitive radios", Proceeding of the IEEE/ICC, Vol. 4, pp. 1658–1663, 2006.

[10] X. Zhou, J. Ma, G. Ye Li, Young, H. Kwon, A.C.K. Soong, "Probability based combination for cooperative spectrum sensing", IEEE Trans. on Communications, Vol. 58, No. 2, pp. 463-466, Feb. 2010.

[11] Q. Zou, S. Zheng, A.H. Sayed, "Cooperative sensing via sequential detection", IEEE Trans. on Communications on Signal Processing, Vol. 58, No. 12, pp. 6266-6283, Dec. 2010.

[12] S. Chaudhari, "Spectrum sensing in cognitive radio; Algorithms, Performance, and Limitations", Aalto University Publication Series Doctoral Dissertations, 2012.