طیف سنجی و تخصیص منابع در شبکه های رادیو شناختگر
چکیده
در این رساله آشکارسازی حفره های طیفی در بعد زمان تحت سایه افکنی همبسته مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا مدل مسأله را به صورت یک آزمون فرضیه ی گوس-گوس تشریح کرده و آشکارساز بهینه برای آن را محاسبه کرده ایم. پس از آن عملکرد طیف سنجی را به صورت تحلیلی و با به دست آوردن کران های باتاچاریا برای احتمال خطا مطالعه کرده و اثر تعداد کاربران شرکت کننده در طیف سنجی و میزان همبستگی مشاهدات آن ها را بر احتمال خطای طیف سنجی بررسی کرده ایم. پس از شناسایی حفره های طیفی رادیوهای شناختگر باید پارامترهای ارسال مناسب را برای استفاده ی بهینه از باند و اجتناب از ایجاد تداخل برای کاربران دارای مجوز انتخاب نمایند. به عبارت دیگر تخصیص بهینه ی منابع نیز در شبکه های رادیو شناختگر اهمیت بسیار زیادی دارد. در شبکه های با رویکرد میان بافی، پارامترهای طیف سنجی از قبیل سطح آستانه ی آشکارسازها و مدت زمان طیف سنجی نیز علاوه بر پارامترهای ارسال در لایه ی فیزیکی از قبیل توان و نرخ داده ی فرستنده ها در عملکرد شبکه موثرند. بنابراین در این رویکرد لازم است که بهینه سازی طیف سنجی و تخصیص منابع به طور توأم انجام شود. در این رساله بهینه سازی توأم طیف سنجی و تخصیص منابع با هدف حداقل کردن مصرف انرژی در شبکه های رادیو شناختگر مبتنی بر {cdma} و {ofdma} مورد بررسی قرار گرفته است. این مسأله به صورت یک مسأله ی بهینه سازی مقید فرموله شده که قیود آن برآورده کردن نرخ داده ی مورد نیاز رادیوهای شناختگر و الزامات طیف سنجی از جمله حداقل احتمال آشکارسازی لازم برای محدود کردن تداخل ایجاد شده برای کاربران دارای مجوز و حداکثر احتمال هشدار کاذب مجاز هستند. به علاوه، بهینه سازی مجزای طیف سنجی و تخصیص منابع، که در آن پارامترهای طیف سنجی به صورت مستقل و جدای از تخصیص منابع بهینه می شوند، نیز مورد بررسی قرار گرفته است. تفاوت نتایج در این دو رویکرد میزان اهمیت بهینه سازی توأم در صرفه جویی انرژی را نمایان ساخته است.