بخشی از مقاله
چکیده
به طور فرصت طلبانه ای دسترسی به طیف مجاز کاربر اول - PU - توسط کاربر دوم - SU - بدون ایجاد تداخل در کاربر اول، کاربرد بسامد طیف تخصیص یافته را افزایش داده و کمبود دسترسی به باند رادیویی را کاهش می دهد، درنتیجه فقط % 6 از طیف تخصیص یافته کلی/ طیف مجاز تاکنون کاملاً بهره برداری شده است
افزایش درخواست رادیوی شناختی و عملکرد آن نیز فشار وارده بر تولید انرژی کافی برای رادیوی شناختی را افزایش می دهد چرا که آن یک تکنولوژی تکوینی بوده و درخواست بعدی رادیوی شناختی را معرفی می کند البته با هدف ایجاد ساختار ارتباطی Adhoc که مصرف باطری یکی از موضوعات اصلی در دستگاه موبایلAdhoc / است، همراه می باشد. بنابراین، توسعه کارایی انرژی پروتکل MAC برای شبکه رادیوی شناختی - CRAN - Adhoc، نیاز امروزی است.
تکنیک پیشنهادی از فراگیری فرصت طلبانه کانال رادیویی بدون وجود تداخل در فعالیت کاربر مجاز، زیر نظر و بررسی دقیق این پژوهش است. رادیوی شناختی - CR - داده ها را با دریافت و کنترل کانال های رادیویی موجود که توسط کاربر دیگری استفاده می شود، ارسال می کند.
این رویکرد ارسال داده رسانه ای در سراسر لایه MAC و پروتکل MAC ، رویکرد مفید انرژی است که همچنین سازگار با سیستم موجود می باشد. این آرایش، پتانسیل رادیوهای شناختی - CR - را افزایش می دهد اما پروسه دریافت طیفی، مدیریت، تحرک و تقسیم به منابع انرژی بالاتری نیاز دارند . - 2 - بنابراین، این پژوهش کارایی انرژی از تکنیک های گوناگون پروتکل CR MAC را نشان می دهد .
-1 مقدمه
رادیوی شناختی راه حل تکنیکی برای انتشار کمبود طیف جهت ارتباط بی سیمی اعلام می کند. آن به طور فرصت طلبانه ای از بسامد بیهوده باند حاصل از طیف مجاز استفاده می کند. در شبکه های رادیویی شناختی - CRAHN - Adhoc، پایانه ها / گره ها به همراه طیف های هوشمند رادیو در دسترس هستند که در باندهای مجاز بلااستفاده کشف می شوند و این گره ها خودشان طبق پارامترهای بسامد تعدیل پذیر بوده و از کانال های بلااستفاده جهش می کنند و با این کانالها بدون وجود تداخل کاربر اول - PU - که کاربر مجاز نیز نامیده می شود - 3 - ، ارتباط برقرار می کنند.
وقتی که کاربر اول - PU - ، بازمی گردد و یا کار با بسامد طیف خود را که قبلا ایده آل بوده، آغاز می کند، کاربر شناختی بر می گردد و به بعضی از فرکانس باند بلااستفاده بدون وجود تداخل در فعالیت کاربر اول - 4 - تبدیل می شود. شبکه های رادیویی شناختی Adhoc - CRAN - زیربنای چندین جهش شبکه های CR هستند که در آن کاربران CR ساختار ارتباطی Adhoc را حفظ می کنند . - 4 - مزایای تکنولوژی CR به بعضی از چالشها و نقصان هایی منجر می شود تا در پروسه های بعدی این محدوده با آن مواجه گردد. بدین ترتیب وقتی که درباره دریافت رادیوی شناختی و بسامد طیف موجود صحبت می کنیم، پس بر حقیقت اهمیت قدرت مصرف Adhoc برای سازگاری بااین تکنیک، واقفیم. پژوهش و همکاری نتایج پارامتر رادیو طبق فرکانس موجود کانال در نمونه مد نظر پر مصرف بوده و در نتیجه باطری در مدت کوتاهی فرسوده می شود.
تکنولوژی رادیوی شناختی معمولاً ابزار Adhoc مانند لپ تاپ، تلفن های هوشمند، شبکه های سنسور بی سیم به دلیل مصرف باطری، کاربرد دارد. این به کارایی انرژی رادیوی شناختی برای اعلام نیاز خود برمی گردد
به عبارتی، CR راه حلی بر مبنای پوشش اتلاف بسامد طیف و باند ناکافی طیف موجود فراهم می کند . - 6 - کارکرد اصلی رادیوهای شناختی به طور مفصل در ادامه بیان می شود:
دریافت طیف ، رویکردی از گرفتن اطلاعات درباره مصرف طیف و کشف امکان حضور کاربر اول/ کاربران ما در مکان جفرافیایی است
این اطلاعات می تواند در سراسر موقعیت جغرافیایی و پایگاه دادگان جمع آوری گردد، البته با استفاده از ایستگاه هدایت یا دریافت طیف محلی در رادیو های شناختی
در این موقع، طیف دریافتی رادیوی شناختی، به طور دقیقی به بررسی آمار استفاده طیف روی چند نسبت محاسباتی مانند زمان، فضا، هزینه و فرکانس مشغول است. آن همچنین اطلاعات مربوط به نوع سیگنالهای موجود در آن لحظه و ویژگیهای آن را مانند دگرش بسامد، شکل موج، و پهنای باند حامل بسامد را پوشش می ده
مدیریت طیف ، پایگاه دادگان کل طیفهای موجود را اداره می کند و یکی از بهترین ها را برای ایجاد ارتباط طبق حفظ اعتبار و QoS نشان می دهد.
تحرک طیف ، پاسخگوی حفظ ارتباط یکپارچه و تبدیل به بسامدهای بهتر بر اساس حفظ ارتباط ممکن و دانش بدون کاربر است.
اشتراک طیف ، فرصتی برای دیگر کاربران شناختی فراهم می کند تا از طیف موجود استفاده کنند
در ارتباط چند کانالی، انتقال به طور همزمان روی چند کانال رخ می دهد، بنابراین برای اجتناب از برخورد، تداخل و افزایش شدید توانش زمانی، کانال چند- جهشی بی سیم با ارتباط یک کاناله مقایسه می شود، و در برگشت اعتبار ارتباطی را افزایش می دهد . - 10 - - 9 - همانطور که در شبکه CR بیشتر پیش می رویم، با چندین چالش مواجه می شویم که یکی از آنها روبرویی با رادیوهای شناختی است که چگونه کاربر دوم - SU - در انتخاب کانال تصمیم می گیرد و شروع به ارسال و دریافت پاکتها بدون تداخل با کاربر اول - PU - می کند.
-2 طراحی کارایی انرژی پروتکلهای MAC
پژوهش های بیشماری برحسب دستیابی به کارایی انرژی پروتکلهای MAC وجود دارد. دو جنبه مهم طراحی عبارت است از کاهش اتلاف انرژی و اهداف سرعت بالای انتقال یا توانش زمانی افزایش یافته. از آنجایی که آینده ارتباطات بی سیمی در دستگاههای موبایل/ Adhoc و نیز میزان مصرف باطری بستگی دارد، این موضوع مهم است. تعدادی از پژوهش ها در این زمینه عبارت است از: ECR- MAC - کارایی انرژی رادیوی شناختی - MAC، کارایی انرژی QoS پروتکل مسیریابی - ECQR- MAC - و کارایی انرژی رادیوی شناختی با پروتکل . - ECRQ- Mac - QoS توصیف این پروتکلها در مقاله پژوهشی بیشتر شرح داده شده است.
-3 کارایی انرژی رادیوی شناختی - ECR- MAC - MAC
در این تحقیق طرح تنظیم مدخل چند تقسیم زمانی برای برقراری ارتباط بکار رفته است، که کارایی انرژی در این روش، اتلاف انرژی را به دلیل برخورد طی انتقال حفظ می کند و هر گره یک شکاف زمانی برای انتقال داده دارد که حجم رسانه را افزایش می دهد - 12 - همانطور که در تصویر 3 ارایه شده است. ECR- MAC از بعضی از جنبه های عمومی TDMA برپایه پروتکل چند کانالی MAC - TMMAC - برخوردارند. این زمان به بازه ایستگاه هدایت ثابت تقسیم می شود و هر ایستگاه هدایت شامل پنجره ATIM - شاخص پیام ترافیک - Adhoc است. ATIM نیز به دو بخش تقسیم می شود شامل ایستگاه هدایت و پنجره کنترل.
پیامهای کنترل به کانال کنترل حاضر از پنجره ATIM به سراسر ایستگاه هدایت ارسال و مبادله می شوند. پس از ارسال مجدد، ایستگاه هدایت به طور متناوب مسئول همگام سازی SU هاست. در فاصله ایستگاه هدایت، دریافت کانال انجام و کشف می شود البته اگر کانال برای انتقال و یا بدون تداخل PU در دسترس باشد انتقال آغاز می شود و اگر کانال مشغول باشد بر می گردد و دوباره برای تداخل ایستگاه بعدی در دریافت کانال موجود منتظر می ماند
تاکنون این رویکرد برپایه TDMA بوده و شکافهای زمانی برحسب نیاز، سنجش پذیرند. اینجا لازم است که مدت زمان هر شکاف زمانی را برای ارسال پاکت، بخاطر داشت و آن همچنین شامل زمان تغییر با کانال دیگر است و در صورتی که حضور PU ها شناسایی شود، زمان مورد نیاز برای انتقال پاکت داده و پذیرش تصدیق لازم است که فرمول آن به شکل زیر است :
- 1 - Dslot= Ddata+ Dack+ 2 x Dguard
پروسه برقراری ارتباط بین گره A و B رخ می دهد به صورتی که A پاکت ATIM را به سوی B در بازه زمانی پنجره ATIM ارسال می کند. پاکت ATIM لیستی از همه کانالهای موجود در برقراری ارتباط که در A رخ می دهند را اشغال کرده و B این لیست را در پاکت ATIM دریافت کرده و در مورد انتخاب کانال برای برقراری ارتباط تصمیم می گیرد. B پاکت ATIM را به سوی A ارسال می کند، این پاکت شامل جزئیات کانال بوده تا در این لیست استفاده شود. A به شکاف زمانی پیشنهادی B متصل می شود و سپس پاکت ATIM- RES به B ارسال می شود. مسئله چند کانال مخفی نیز در این پروسه حل شده است - یعنی وقتی که A پیام ATIM را به B اضافه می کند و B برای کانال 1 به پاکت ATIM- ACK برمی گردد - . سپس C برای شناسایی کانال 1 که اشغال شده است، اقدام می کند، اگرچه هزینه بالایی را در بردارد .
