Μελέτη Συνεργατικότητας Και Ελέγχου Ισχύος Στα Γνωστικά Ασύρματα Δίκτυα

Abstract

Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη μοντέλων βελτιστοποίησης της ανίχνευσης του φάσματος και της στρατηγικής ελέγχου ισχύος των γνωστικών χρηστών κατά τη συνύπαρξή τους με τα πρωτεύοντα δίκτυα. Συγκεκριμένα, με τη χρήση του Matlab, προσομοιώθηκε η επίδοση της ανίχνευσης του φάσματος από ένα γνωστικό χρήστη για διάφορα περιβάλλοντα διαλείψεων. Από την προσομοίωση προέκυψε το συμπέρασμα ότι η παρουσία διαλείψεων τύπου Rayleigh και οι λογαριθμοκανονικές σκιάσεις υποβαθμίζουν σημαντικά την επίδοση του ανιχνευτή και κάνουν απαραίτητη τη συνεργασία μεταξύ των διαφόρων χρηστών ώστε να βελτιστοποιηθεί η τεχνική της ανίχνευσης. Στην προσομοίωση της συνεργατικής ανίχνευσης πήραμε δύο ακραία σενάρια (Soft decision και Hard decision), ενώ βελτιώθηκε σημαντικά η επίδοση της ανίχνευσης του φάσματος.Στη συνέχεια αναπτύχθηκε ένα οπορτουνιστικό μοντέλο ελέγχου ισχύος εκπομπής ενός γνωστικού χρήστη. Σύμφωνα με το μοντέλο αυτό, ο γνωστικός χρήστης έχει τη δυνατότητα να συνυπάρχει στο φάσμα με τον πρωτεύοντα χρήστη, αρκεί να μην υποβαθμίζει την ποιότητα των υπηρεσιών της πρωτεύουσας ζεύξης. Η ανάλυση του μοντέλου, πέρα από την προστασία των πρωτευόντων χρηστών, λαμβάνει υπόψη και την ανάγκη των γνωστικών χρηστών για μεγιστοποίηση της απόδοσής τους. Στη συνέχεια υπολογίστηκε ο επιτεύξιμος εργοδικός ρυθμός του γνωστικού χρήστη υπό τη στρατηγική αυτή. Ακολούθως, υπολογίστηκαν οι επιπτώσεις της ατελούς εκτίμησης των συντελεστών του καναλιού, ενώ η προτεινόμενη στρατηγική τροποποιήθηκε προκειμένου να αυξηθεί η ευρωστία της σε τέτοιες περιπτώσεις. Τέλος παρατέθηκαν αριθμητικά αποτελέσματα, προκειμένου να αξιολογηθεί η επίδοση της στρατηγικής, καθώς και να διαπιστωθεί η μείωση της ευαισθησίας της σε σφάλματα της εκτίμησης του καναλιού.