16251

16251

تسهيم طيف بهينه در شبكه هاي راديو شناختگر با برداشت انرژي در كانال هاي محوشونده

كارشناسي ارشد

مخابرات سيستم

ارديبهشت ماه 1395

دكتر بهمن ابوالحسني

برق

چكيده استفاده از سيستم¬هاي مخابرات بي¬سيم روز به روز در حال افزايش است و تقاضا براي گذردهي بالاتر نياز به فناوري¬هاي نوين را بوجود آورده است. راديو شناختگر با استفاده از دسترسي پويا بهره¬وري طيفي را فراهم مي¬كند و برداشت انرژي به عنوان يكي از روش¬هاي مورد استفاده در زمينه مخابرات سبز، براي بهره¬وري توان استفاده مي¬شود. در اين پايان¬نامه، شبكه¬ي راديوشناختگري در نظر گرفته شده است كه در آن كاربر ثانويه از انرژي¬هاي در محل استفاده مي¬كند. با تركيب راديو شناختگر و برداشت انرژي، استفاده بهينه از طيف و انرژي موجود توسط كاربر ثانويه براي رسيدن به گذردهي بالاتر انجام مي¬شود. ابتدا گذردهي بين كاربران ثانويه به عنوان تابع هدف با در نظر گرفتن شرط عدم تداخل با كاربر اوليه و شروط انرژي تعيين مي¬شود. در واقع كاربر ثانويه بر اساس شرايط كانال، ميزان انرژي موجود و پارامترهاي كاربر اوليه، بهترين سياست را براي تعيين زمانبندي مناسب براي برداشت انرژي و سنجش طيف و رسيدن به گذردهي بالاتر تعيين مي¬كند. كاربر ثانويه هر قاب زماني را به سه بازه تقسيم مي¬كند. در بازه اول برداشت انرژي، در بازه دوم سنجش طيف و در بازه آخر ارسال اطلاعات انجام مي¬شود. در سنجش طيف، از روش آشكارساز انرژي استفاده شده است و دو نوع ادغام تصميم¬ها و ادغام داده¬ها مورد بررسي قرار گرفته¬اند.كانال¬ها محوشونده مي-باشند. براي كانال¬هاي محوشونده مسطح كند، مسئله نوشته و حل شده است. نتايج عددي براي محاسبه پارامترهاي بهينه سنجش طيف و بررسي تأثير پارامترهاي مختلف بر گذردهي استفاده شده است. بررسي نمودارهاي مختلف تغييرات گذردهي نشان داد كه با استفاده از استراتژي تركيبي استفاده شده براي كاربر ثانويه، مي¬توانيم به گذردهي بالاتري برسيم. اين مسئله افزايش گذردهي، بخصوص در مواردي كه كاربر اوليه حضور بيشتري دارد، پر رنگ تر مي¬شود. در روش مقاله مرجع، از روش روي¬هم نهي استفاده شده است ولي در اين پايان نامه از روش تركيبي استفاده شده است كه باعث رسيدن به گذردهي¬ بالاتر مي-شود. واژه‌هاي كليدي: راديو شناختگر، برداشت انرژي، كانال محوشونده، مخابرات سبز، ادغام داده.

1395/10/20

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: In recent years, with the rapid growth in wireless communication applications, the increasing consumption of energy an​d demand for higher rates has become critical. As one of the emerging wireless technologies, Cognitive radio provide spectrum efficiency with dynamic access. In the other hand, Energy harvesting as helpful method of green communication is used for energy efficiency. In this thesis, a cognitive radio network is considered in which that secondary users is feeded from local energy sources. By combining cognitive radio an​d energy harvesting, secondary user can optimally use the accessiable spectrum an​d energy to access the higher rates. At first, throuphout rate between secondary users is considered as an objective function with subject to energy an​d interference constraints. Actually, secondary user determine the optimum policy for timing of enrgy harvesting an​d spectrum sensing. Optimum policy is dependent on channel condition, amount of energy an​d primary user parameters. Secondary user divides each time frame to three harvesting-sensing-transmition intervals. We consider fading channels an​d use energy detection method an​d multi-slot spectrum sensing. Two kind of multi-slot spectrum sensing methods are used, data fusion an​d decision fusion. Numerical results are presented for computing optimum sensing parameters an​d analysing the role of different parameters on throughput. Keywords- Cognitive radio, Energy harvesting, Fading channel, Green communication, Data fusion.