Cooperative Spectrum Sensing using Swarm Intelligence and Double Thresholds
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
في السنوات الأخيرة، شهدنا تطوراً سريعا في عالم الاتصالات اللاسلكية، نتيجة لذلك زاد الطلب على الطيف الراديوي، بالإضافة إلى الطلب المتزايد على سرعات أعلى لنقل البيانات وظهور تطبيقات جديدة. وما زال الطلب للوصول إلى الطيف ينمو أكثر فأكثر مع مرور الوقت. تخصيص مجال ترددي ثابت لكل تطبيق لا يمكن أن يستوعب هذا الطلب، حيث قد تم تخصيص معظم الطيف لمستخدمين مرخصين وأساسيين. علاوة على ذلك، بعض المستخدمين المرخصين لا يستخدموا نطاقاتهم الراديوية باستمرار مما ينتج عنه استخدام غير فعال للطيف الراديوي. حديثا برزت تقنية الراديو الإدراكي (CR) وتم اعتبارها تكنولوجيا مثيرة وفعالة لحل عدم كفاءة استعمال الطيف عن طريق الاستغلال اللحظي لنطاقات الترددات غير المسخدمة دون التداخل مع المستخدمين المرخص لهم. تقنية الراديو الإدراكي تقوم بفحص الطيف من خلال تكييف نفسها مع تغيرات البيئة وتعديل معاملاتها وفقا لذلك. ومع ذلك، فتقنية الراديو الإدراكي قد لا تكون قادرة على الكشف بشكل موثوق عن وجود مستخدم ريئيسي نظرا لوجود التشويش وتأثيرات التلاشي في القنوات اللاسلكية. الاستشعار التعاوني للطيف يحسن موثوقية الاستشعار. في هذه الأطروحة، يتم تنفيذ استشعار الطيف التعاوني في المجال الزمني باستخدام كشف الطاقة. وتناقش طريقة العتبية المفردة ، والعتبة المزدوجة للكشف عن الطاقة، جنباً إلى جنب كلا مع مزاياها وعيوبها. هذه الأطروحة تقترح حلولاً لمعالجة مشكلة استشعار الطيف باستخدام خوارزمية جديدة. كشف الطاقة مزدوج العتبة يستخدم سرب الجسيمات الـمُحسّن (PSO)، حيث يتم جمع مخططات اندماجية القرار ومخططات دمج البيانات. وهنا يتم اشتقاق المعادلات الرياضية للخوارزمية المقترحة. وتتم مقارنة الخوارزمية المقترحة مع التقنيات الأخرى القائمة مثل العتبة المزدوجة لكشف الطاقة باستخدام تكافؤ الجمع، والعتبة الوحيدة لاستشعار الطيف التعاوني باستخدام سرب الجسيمات الـمُحَسن، وبعض التقنيات التقليدية. تظهر هذه الأطروحة قوة الخوارزمية المقترحة في قدرتها على تحقيق أداء ممتاز مع استخدام عرض النطاق الترددي المنخفض جداً عبر القناة المقررة.