Μελέτη Και Προσομοίωση Σεναρίων Λήψης Αποφάσεων Στο Στάδιο Ανίχνευσης Σε Συνεργατικά Γνωστικά Ασύρματα Δίκτυα

Abstract

Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα έχει γίνει ένας δυσεύρετος πόρος ειδικότερα με την ευρεία εξάπλωση και ανάπτυξη πολλαπλών συστημάτων ασύρματης επικοινωνίας, όπως η ψηφιακή μετάδοση video (DVB), τα κυψελωτά συστήματα κινητών επικοινωνιών, τα ασύρματα τοπικά δίκτυα (WLAN) και άλλα. Τα Γνωστικά Δίκτυα είναι μία πολλά υποσχόμενη μέθοδος για να γίνει πιο αποδοτική η χρησιμοποίηση του ήδη περιορισμένου ραδιοφάσματος. Η ιδέα των Γνωστικών Δικτύων είναι να επιτρέπεται σε έναν μη εξουσιοδοτημένο - δευτερεύοντα - χρήστη να έχει πρόσβαση στο φάσμα, με την προϋπόθεση ότι η λειτουργία του δεν θα παρεμβάλει στην επικοινωνία των εξουσιοδοτημένων - πρωτευόντων - χρηστών. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να μελετήσουμε την ανίχνευση φάσματος με συνεργατικότητα. Ειδικότερα να αναλύσουμε την συμπεριφορά της πιθανότητας παρεμβολής των δευτερευόντων χρηστών στους πρωτεύοντες και να προτείνουμε έναν διαφορετικό σχεδιασμό του ανιχνευτή ισχύος που θα χρησιμοποιείται από τους δευτερεύοντες χρήστες. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η τεχνολογία των Γνωστικών Δικτύων, ο σχεδιασμός τους και οι βασικές διαδικασίες τις οποίες επιτελούν προκειμένου να έχουμε την βέλτιστη χρησιμοποίηση του φάσματος. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύουμε την ανίχνευση του φάσματος με συνεργατικότητα και παρατηρούμε την σχέση της πιθανότητας παρεμβολής και πιθανότητας εσφαλμένου εντοπισμού συναρτήσει του κατωφλίου του ανιχνευτή ισχύος. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται προσομοίωση ενός περιβάλλοντος με πρωτεύοντες και δευτερεύοντες χρήστες μέσω του προγράμματος Matlab. Μελετάται η εξάρτηση της πιθανότητας παρεμβολής από παράγοντες όπως το πλήθος των πρωτευόντων και δευτερευόντων χρηστών, το κατώφλι του ανιχνευτή ισχύος και ο κανόνας k-out of-n που χρησιμοποιήθηκε. Τέλος, στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται ένας ανιχνευτής ισχύος με τρία κατώφλια και αναλύεται ο σχεδιασμός του. Τον χρησιμοποιούμε στην συνέχεια στην προσομοίωση μας και τον συγκρίνουμε με τον προηγούμενο ανιχνευτή ενός κατωφλίου.