ON THE CAPACITY OF UNDERLAY COGNITIVE RADIO NETWORKS OVER GENERALIZED-K COMPOSITE FADING CHANNELS
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
نظرًا إلى التطور السريع في تكنولوجيا الإتصالات اللاسلكية، سرعان ما اصبح الطيف الراديوي واحد من أثمن الموارد في كوكبنا. تعتبر ندرة الطيف الراديوي من أهم التحديات التى تواجهها أنظمة الإتصالات اللاسلكية. ووفقا للدراسات الحديثة فهناك عدم إستغلال للطيف الراديوي بكفاءة عالية مصاحباً للطلب المتزايد على الخدمات اللاسلكية مثل زيادة معدل سرعة نقل البيانات. فقد تم إقتراح الشبكات الرادیویة الإدراكیة (Cognitive Radio Networks) للتغلب على مشاكل ندرة الطيف الراديوي وعدم الإستغلال الأمثل له. الفكرة الأساسية لعمل هذة الشبكات تقوم أساس السماح للمستخدمين الغير مرخص لهم باستخدام حزمة معينة من الطيف الراديوي ومشاركة تلك الحزمة مع المشتركين المرخص لهم استخدامها بشرط عدم الإضرار بالمستخدمين الأساسيين. لذلك يجب ان يكون مقدار التداخل الناتج عن المستخدمين الثانويين ضمن قيمة محددة مسبقاً لا يتم تجاوزها. لهذا تعتبر الشبكات الراديوية الإدراكية ذات أهمية كبيرة لأنظمة الإتصالات الحالية والمستقبلية. الھدف من ھذه الأطروحة ھو دراسة أداء الشبكات الرادیویة الإدراكیة من حیث السعة (Ergodic Capacity) و إحتمالية القطع (Outage Probability) عبر قنوات التلاشي من نوع (Generalized-K Composite Fading Channels). وقد تم العمل في هذة الأطروحة على ثلاثة سيناريوهات في الشبكات الرادیویة الإدراكیة. النوع الأول يتألف من مستخدم أساسي واحد و مستخدمين ثانويين هما المرسل و المستقبل. من خلال النظر في التداخل الناتج من المستخدم الثانوي, فإن هناك نوعين من قيود الطاقة سيتم أخذهما بعين الإعتبار في عمليات التحليل الرياضي. وقد تم إشتقاق صيغ جبرية لأداء تلك الشبكات في هذا السيناريو. أما بالنسبة إلى النوع الثاني, فأنه يتألف من عدد من المستخدمين الاساسيين بالأضافة الى مستخدمين ثانويين المرسل والمستقبل. لمعرفة المزيد من تأثير التظليل و التلاشي على أداء الشبكات في هذا السيناريو, فقد تم اشتقاق الصيغ الجبرية و التأكد من دقتها. في الجزء الاخير من هذة الأطروحة, تمت دراسة وتحليل أداء الشبكات الرادیویة الإدراكیة عبر إستخدام المُرحلات المتعددة. فقد تم إشتقاق الصيغة الجبرية ذات الحد الأعلى للسعة و الصيغة الجبرية ذات الحد الادنى لإحتمالية القطع. تم بإستخدام هذة الصيغ الكشف عن معلومات جديدة توضح أداء الشبكات الرادیویة الإدراكیة ذات المُرَحلات المتعددة و التأثير المتبادل لكلاً من التظليل و التلاشي عليها. و قد تم ايضاً رسم وتوضيح كلاً من النتائج المحددة و النتائج الدقيقة لغرض المقارنة. أضافة الى ذلك فقد تم التأكد من صحة جميع الصيغ التحليلية المشتقة و النتائج المكتسبة لجميع السيناريوهات في هذة الأطروحة بواسطة مونت كارلو للمحاكاة الحاسوبية.