بررسی تاثیر خطای آشکارساز انرژی بر احتمال خاموشی در سیستم های رادیو شناختی با آزمون فرضیه یکپارچه کانال

یکی از اهداف سیستم های جدید مخابراتی استفاده بهینه از منابع طیف فرکانسی است. با توجه به خالی بودن برخی منابع، رادیو شناختی یک راه حل جدید برای استفاده بهینه از طیف فرکانسی ارایه می دهد. سیستم رادیو شناختی یک مفهوم جدید در استفاده مجدد از طیف کاربران مجوزدار توسط کاربران بدون مجوز بدون ایجاد تداخل می باشد. یکی از معیارهای کارایی یک سیستم رادیو شناختی احتمال وقوع خطاهای آشکار سازی از قبیل خطای نوع اول هشدار کاذبیا Pfa و خطای نوع دوم عدم آشکارسازی هدف یا Pmiss می باشد. در این تحقیق هدف اصلی تحلیل و بررسی اثرخطاهای آشکارساز بر روی احتمال خاموشی سیستم های رادیو شناختی می باشد و به منظور طراحی بهینه این سیستم ها، دو روش تحلیلی برای هدف مورد نظر ارایه می گردد. با توجه به اینکه بروز خطا در آشکارسازی موجب ایجاد تداخل در عملکرد کاربران اولیه می گردد، در ابتدا یک محدودیت تداخل برای کاربران اولیه محاسبه و سپس با استفاده از آن قید، حداکثر توان قابل ارسال کاربران ثانویه محاسبه می شود. پس از آن طی روشی محاسبات احتمال خاموشی انجام می شود. در این روش احتمال خاموشی با در نظر گرفتن ظرفیت کل و یکپارچه ی کانال برای دو حالت فعال بودن و فعال نبودن کاربر اولیه مد نظر قرار می گیرد و اثر خطاهای آشکارساز بر احتمال خاموشی به صورت تیوری تحلیل و برای بررسی صحت محاسبات، نتایج به دست آمده به روش مونت کارلو شبیه سازی شده و با مقادیر تحلیلی مقایسه و سپس نتایج بررسی می گردد. با بررسی نتایج مشخص خواهد شد در طراحی شبکه رادیو شناختی با در نظر گرفتن ظرفیت به صورت یکپارچه، تحلیل تیوری کمی پیچیده ولی بررسی اثر خطاهای آشکارساز بر روی احتمال خاموشی سیستم ثانویه ساده تر خواهد بود و با محاسبات دقیق و کاهش مقدار خطاهای آشکار سازی می توان خاموشی را کاهش داده و بهره وری سیستم ثانویه از طیف فرکانسی را افزایش داد و با کنترل تاثیر خطاهای آشکارساز احتمال خاموشی سیستم ثانویه کمتر می باشد و می توان نتیجه گرفت شبکه رادیو شناختی طراحی شده با در نظر گرفتن ظرفیت یکپارچه کانال قابلیت اطمینان بیشتری داشته و خاموشی کمتری را تجربه خواهد کرد. در نهایت نتایج ارایه شده در این تحقیق به دلیل داشتن جزییات تحلیلی و شبیه سازی توام، می تواند چارچوب مناسبی برای طراحان به منظور انتخاب روش بهینه طراحی سیستم های رادیو شناختی باشد.

Keywords:

رادیوشناختی , آزمون فرضیه یکپارچه کانال , آشکارساز انرژی , احتمال خاموشی , خطای آشکارسازی