Skip to main content
SUPERVISOR
Ali-Mohamad Doost-Hoseini,Seyed Mahmoud Modarres-Hashemi
علی محمد دوست حسینی (استاد مشاور) سیدمحمود مدرس هاشمی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ensiyeh Berenj Koub
انسیه برنج کوب

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387
Nowadays, in addition to some sensitive situations such as military and disaster applications, wireless communication has become a part of the human life. This has led to increase the demand for spectrum, while almost the entire part of the spectrum over which the communication can be practiced more effectively has been assigned to users and spectrum scarcity is becoming a major challenge now. On the other hand, it has been observed that the assigned spectrum is used in an inefficient way, so that a huge part of it remains unused most of the time. These two observations lead to the dynamic spectrum allocation and sharing ideas, and cognitive radio is proposed to bring these ideas to reality. The idea of Cognitive radio was first proposed in 1999. Since then, several definitions are introduced for the term "cognitive radio", all of whom are common in two specifications: the ability of environment cognition and the ability of reconfiguration of operating status. Cognitive radio, acting as a secondary user, tries to find the spectrum holes (channels assigned to primary users being idle in specific times and locations), through spectrum sensing. It is necessary to perform the sensing accurately and fast, in order not to lose opportunities as well as not to cause interference for primary users. After that, the cognitive radio chooses one of the idle channels and sets its communication parameters accordingly. Several schemes have been proposed for spectrum sensing, including cooperative approaches, in which several radios cooperate to sense the spectrum. One method of cooperation is the centralized one with hard decision, in which cooperating nodes provide their local decisions for a fusion center to combine them and make the final decision about the idelity in a specific band. In addition, because of a probable communication rate constraint in the control channel between the fusion center and nodes, a censoring scheme can be used. In this scheme, each node sends its decisions to the center only if it is informative. In this research, after reviewing existing works in cooperative spectrum sensing area, an optimal decision rule in the center and an optimal censoring strategy in nodes based on Neyman- Pearson criterion are proposed. To do so, first an optimal decision strategy in the center is investigated. Then, an optimal censoring strategy in nodes is obtained. Finally, the joint optimization is performed on the above two strategies and an algorithm is proposed. In addition, based on another criterion the problem is resolved and it is shown that the same algorithm can be adopted for this problem. Comparing the proposed method with some other existing methods shows that the proposed method has much better performance. Key Words: cognitive radio, cooperative spectrum sensing, censoring, optimization
در سال های اخیر مخابرات بی سیم، علاوه بر ایفای نقش کلیدی در کاربردهای حساس مانند کارهای امدادی و نظامی، به عنوان جزئی از زندگی روزمره انسان ها درآمده است. این امر منجر به تقاضای روزافزون برای طیف فرکانسی شده، در حالی که بخش هایی از طیف که قابلیت استفاده ساده تری دارند هم اکنون به طور کامل به کاربران اختصاص یافته اند و مسئله کمبود طیف فرکانسی به عنوان چالش مهمی برای کاربران مطرح شده است. از طرف دیگر، مطالعات انجام شده نشان داده است که استفاده از طیف به شیوه کنونی کاملاً غیر بهینه بوده، به طوری که بخش بزرگی از طیف اختصاص یافته به کاربران، در بسیاری مواقع بدون استفاده می ماند. این دو مسئله، منجر به ارائه پیشنهاد استفاده پویا از طیف و به اشتراک گذاشتن آن شده است. رادیوی شناختگر، به عنوان بستری برای تحقق این ایده مطرح شده است. ایده رادیوی شناختگر برای اولین بار در سال 1999 مطرح شد. از آن زمان تا کنون تعریف های متعددی برای این رادیو ارائه شده، که همه به طور اساسی به دو ویژگی آن اشاره دارند: قابلیت شناختن محیط و قابلیت تغییر پارامترهای کار. رادیوی شناختگر به عنوان کاربر بدون مجوز طیف فرکانسی، به دنبال یافتن باندهای خالی اختصاص یافته به کاربران دارای مجوز در زمان و مکان مورد نظر است که به این عمل طیف سنجی می گویند. به علاوه، در طیف سنجی انتظار می رود حضور کاربر اولیه با سرعت و دقت آشکار شود و رادیوی شناختگر باند مربوطه را خالی کند. پس از این مرحله، رادیو از بین موقعیت های یافته شده، مناسب ترین باند را انتخاب نموده و پارامترهای کار خود را برای ارسال و دریافت اطلاعات در آن تنظیم می کند. برای طیف سنجی روش های متعددی پیشنهاد شده است. یکی از این روش ها طیف سنجی همکارانه است که طی آن شبکه ای از رادیوهای شناختگر با همکاری هم، سنجش طیف را انجام می دهند. این روش می تواند به گونه های متعدد پیاده شود. در یکی از گونه ها، تعدادی رادیوی شناختگر پس از سنجش طیف به صورت محلی و اتخاذ تصمیم در مورد خالی یا پر بودن هر کانال، تصمیم خود را برای یک مرکز تصمیم گیری ارسال می کنند. این روش، روش متمرکز با ارسال تصمیم نام دارد. همچنین ممکن است کانال کنترلی بین رادیوها و مرکز با محدودیت پهنای باند مواجه باشد. برای برآورده کردن این محدودیت می توان از روش سانسور داده استفاده نمود که طی آن، رادیوها در صورتی تصمیم خود را به اطلاع مرکز می رسانند که این تصمیم با خطای زیادی مواجه نباشد. در این تحقیق، پس از ارائه مقدماتی در مورد طیف سنجی در رادیوی شناختگر و مرور کارهای انجام شده در حوزه طیف سنجی همکارانه متمرکز با ارسال تصمیم، به ارائه قانون بهینه برای تصمیم گیری در مرکز و نیز راهبرد بهینه سانسور داده در گره های شبکه (رادیوهای شناختگر) مبادرت شده است. به این منظور، ابتدا بر اساس معیار نیمن- پیرسون، مسئله بهینه سازی قانون مرکز، و نیز بهینه سازی قانون گره ها به طور مجزا حل شده و نهایتاً به بهینه سازی توام مرکز و گره ها پرداخته شده است. سپس، با ایجاد تغییری در معیار به منظور ایجاد تناسب کلمات کلیدی: 1- رادیوی شناختگر 2- طیف سنجی همکارانه 3- سانسور داده 4-بهینه سازی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی