بخشی از پاورپوینت
--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----
اسلاید 1 :
چکیده
مقدمه
چرا OFDM برای رادیو هوشمند مورد مناسبی است
Spectrum Sensing
Spectrum shaping
Adapting to the En ironment
Multiple Accessing And Spectral Allocation
Interoperability
¨
اسلاید 2 :
مقدمه
¨مالتي پلكس
ارسال همزمان چند سيگنال پيام روي يك كانال واحد را مالتي پلكس گويند مالتي پلكس به دو روش كلي صورت می گیرد :
- FDM : مالتي پلكس با تقسيم فركانس
- TDM : مالتي پلكس با تقسيم زمان
مدولاسيون Multi Tone
در گذشته در صنايع نظامي از نوعي مدولاسيون به نام Tone Multiاستفاده مي شد که يك بازه فركانسي را به چندين زير حامل(Sub Carrier) تقسيم مي كنند. مزيت های این عمل عبارتند از:
ارسال موازي اطلاعات و در نتیجه انتقال سريعتر اطلاعات
غلبه بر محو شدگي فركانس انتخابي، یعنی با از دست رفتن يك يا چند زير حامل، تمام اطلاعات از بين نمي رود و مي توان براي تصحيح اين زير حامل ها از كد گذاري تصحيح خطا استفاده كرد
اسلاید 3 :
¨مدولاسیون تقسیم فرکانسی متعامد (OFDM)
multiplexing) (Orthogonal fre uency di ision
در واقع OFDM مدل تصحيح شده مدولاسيون Multi Tone مي باشد و مزيت آن بحث تعامد در آن مي باشد، بدين صورت كه زير حامل ها دو به دو با يكديگر متعامد هستند.
اين مدولاسيون عمليات مالتي پلكسينگ را به صورت متعامد انجام مي دهد.
همانطور که درشكل روبرو
مشاهده می شود در OFDM
50 درصد در پهنای باند
صرفه جویی شده است.
اسلاید 4 :
در سیستم رادیو هوشمند، استفاده از پهناي باند به صورت فرصت طلبانه مي باشد. این سیستم ، استفاده کننده را قادر مي سازد که:
مشخص کند که چه بخشي از پهناي باند آزاد است و در بخش هايي از فرکانس که متعلق به استفاده کنندگان مجاز مي باشد، فعاليت مي کند تا بتواند حضور استفاده کنندگان مجاز را تشخيص دهد. (Spectrum sensing)
توانايي انتخاب بهترين کانال موجود (spectrum management).
هماهنگ کردن دسترسي به اين کانال با ساير استفاده کنندگان (spectrum sharing).
تخليه کردن کانال در صورت ورود استفاده کنندگان مجاز (spectrum mobility).
در اين سيستم ها براي عملکرد بهتر لازم است که تا حدي از معماري لايه اي عدول کرده و لايه هايي مختلف ارتباط هاي بيشتري با همديگر داشته باشند
اسلاید 5 :
Cogniti e radio را میتوان به عنوان نمونه اي از مخابرات بي سيم که در آن يک شبکه يا يک نود بي سيم پارامترهاي ارسال يا دريافت خود را تغيير مي دهد تا از تداخل با استفاده کنندگان مجاز يا غير مجاز جلوگيري شود، تعریف کرد. براساس این تعريف دو ويژگي اساسي براي اين راديو مي توان در نظر گرفت:
ويژگي ناظر بر توانايي راديو در بدست آوردن اطلاعات از محيط پيرامون خود مي باشد که با استفاده از اين ويژگي مي تواند بخش هايي از باند فرکانسي را که در زمان ها و مکان هاي مشخص به صورت استفاده نکرده وجود دارند را شناسايي کرده و به دنبال آن بهترين پهناي باند و پارامتر هاي متناظر را مشخص کند.
ويژگي دیگر این توانايي را به راديو مي دهد که به صورت ديناميکي متناسب با تغييرات محيط اطراف برنامه ريزي شود و پارامتر هاي خود را تغيير دهد. به عبارت ديگر راديو داراي توانايي برنامه ريزي شدن براي ارسال و دريافت در فرکانس هاي مختلف مي باشد.
دو ويژگي فوق راديو را قادر مي سازد که با توجه به تخصيص وسيع پهناي باند به استفاده کنندگان مختلف به صورت ثابت، از اين باندهاي فرکانسي به صورت مشترک با استفاده کنندگان مجاز استفاده کنند
اسلاید 6 :
چرا OFDM برای رادیو هوشمند مورد مناسبی است
اصول دریافت کردن و امکانات شکل دهی طیف در OFDM ، بعلاوه انعطاف پذیری و قابلیت تطابق، ِِِِِِِِِِِِِِ شاید OFDM را به عنوان بهترین تکنولوژی ارسال پیام برای سیستم های رادیو هوشمند معرفی کرده است.
در ادامه تعدادی از نیازمندیهای رادیو هوشمند را ارائه کرده و توضیح میدهیم که OFDM چگونه میتواند این نیازمندیها را برآورده کندِ. این نیازمندیها عبارتند از:
Spectrum Sensing
Spectrum shaping
Adapting to the En ironment
Multiple Accessing And Spectral Allocation
Interoperability
اسلاید 7 :
Spectrum sensing
یکی از مهمترین عناصر در مفهوم رادیو هوشمند توانایی آن برای اندازه گیری و حس کردن و آگاهی یافتن از شرایط مهم عملیاتی است
سیستم باید آگاهی از نیازهای ما ، کاربران ، گره ها و تاسیسات ثابت شبکه ،سیاست های محلی و دیگر محدودیت های عملیاتی داشته باشد.
در سیستمهای OFDM تبدیل از حوزه زمان به حوزه فرکانس با استفاده از FFT ) تبدیل فوریه سریع( انجام می پذیرد، با استفاده از خروجی FFT گیرنده می کوشد تا وجود کاربر اولیه را در باند تشخیص دهد
در این الگوریتم حس کردن ،قابلیت مدار بندیFFT در سیستم های OFDM باعث آسان شدن شرایط لازم ونیازمندیها در سخت افزار میشود .علاوه بر این نیازمندیهای محاسباتی در الگوریتم های حس کردن طیف کاهش می یابد زیرا گیرنده قبلا برای تبدیل کردن سیگنال دریافت شده به حوزه فرکانس برای آشکار سازی داده از FFT استفاده کرده است.
¨
اسلاید 8 :
Spectrum shaping
برای کاربران هوشمند داشتن یک پوشش طیف انعطاف پذیر و کنترل بر پارامترهای شکل موج مثل پهنای باند سیگنال ،سطح توان وفرکانس میانی ،بسیار مطلوب است. سیستم های OFDM به دلیل خاصیت منحصر به فرد سیگنالینگ خود می توانند این انعطاف پذیری را انجام دهند.
با ناتوان ساختن تنظیم زیر حامل ها، سیگنال OFDM میتواند برای پوشش طیف دلخواه و مناسب ومورد نیاز شکل دهی طیف را تطابق بدهد وشکل دهی را انجام دهد.
مثالی از حس کردن طیف و طرز عملکرد شکل دهی در سیستم هوشمند مبتنی بر OFDM در شکل زیر نشان داده شده است.
اسلاید 9 :
¨دو کاربرد اولیه با استفاده از خروجی FFT تشخیص داده شده اند و زیر حامل هایی که می توانستند باعث تداخل با این کاربران اولیه شوند، خاموش شده اند. سپس فرستنده از قسمت خالی طیف برای فرستادن سیگنال استفاده می کند
اسلاید 10 :
Adapting to the En ironment
وفق دادن و قابلیت تطابق یکی از نیازمندیهای کلیدی برای رادیو هوشمند است که به وسیله تلفیق کردن اطلاعات گردآوری شده (آگاهی) ،با شناسایی ازامکانات و محدودیت های سیستم های جاری ، می تواند وظایف گوناگونی را انجام دهد.
رادیو هوشمند می تواند شکل موج خودش را برای فعالیت با دیگر وسایل ارتباطی مورد نظر تطابق دهد.همچنین بیشترین کانال ارتباطی مناسب و شایسته را برای ارسال کردن انتخاب کرده و بهترین فرکانس برای فرستادن در باند آزاد از طیف را به خود اختصاص دهد.
¨OFDM یک حد بزرگی از انعطاف پذیری در این موضوع را پیشنهاد می کند بطوریکه رنج تعدادی از پارامترها برای تطابق و سازگاری کاملا وسیع هستند.
یک سیستم مبتنی بر OFDM می تواند مرتبه مدولاسیون ، کد کردن ، توان فرستنده از هر زیر حامل را با توجه به نیاز کاربر یا شرایط کانال بصورت توافقی تغییر دهد
این تخصیص توافقی می تواند برای دست یافتن به هدفهای مختلفی مثل افزایش عملکرد سیستم، کاهش نسبت خطا BER(Bit Error Rate) ،محدودیت تداخل برای کاربر اولیه ، افزایش پوشش باشد.
¨
