كاهش سرباره در حسگري مشاركتي و ترتيبي طيف در شبكه‌هاي راديويي هوشمند با محدوديت پهناي باند

Overhead Reduction in Cooperative Spectrum Sensing Via Sequential Detection in Cognitive Radio Networks Under Bandwidth Constraint

حسگري طيف نقش مهمي در شبكه‌هاي راديويي هوشمند دارد. حسگري دقيق و سريع طيف، عملكرد اصلي يك راديو هوشمند براي جلوگيري از تداخل مخرب كاربران هوشمند بر عملكرد كاربران مجاز است. عملكرد آشكارسازي اغلب با محوشدگي و سايه انداختن و... به خطر مي‌افتد. براي كاستن از تاثير اين مسايل، حسگري مشاركتي به عنوان يك روش موثر براي بهبود عملكرد آشكارسازي با استفاده از تنوع فضايي ارايه شده است. روش‌هاي حسگري مشاركتي به دو دسته متمركز و غير متمركز تقسيم مي‌شوند. در روش متمركز، نحوه تركيب داده‌ها در مركز به دو روش نرم و سخت داده انجام مي‌شود. با استفاده از تركيب نرم داده، عملكرد بهتري در مركز ايجاد مي‌شود ولي پهناي باند بيشتري اشغال مي‌شود و با افزايش تعداد كاربران با مشكل مواجه خواهيم شد. با استفاده از روش سخت با توجه به اينكه داده‌ها به صورت تك بيتي ارسال مي‌شوند، اطلاعات بسيار زيادي از بين مي‌رود. از طرفي به علت محدوديت پهناي باند، از مشكل سرباره نمي‌توان صرفنظر نمود. لذا ايجاد سرباره حسگري مي‌تواند بسيار قابل توجه باشد. در اين مقاله روش‌هاي حسگري مشاركتي به همراه روش‌هاي ترتيبي و با استفاده از لگاريتم نسبت درست نمايي و بر اساس تركيب نرم كوانتيزه شده پيشنهاد مي‌گردد. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه اين روش مانند روش تركيب نرم، بهره خوبي را در حسگري مشاركتي ايجاد مي‌كند و همانند روش سخت سرباره را به ميزان قابل توجهي كاهش مي‌دهد.

Reliable and efficient spectrum sensing plays an important role in cognitive radio networks. On the other hand, accurate and fast sensing of spectrum is the main function of a cognitive radio for cognitive users to avoid harmful interference in licensed users. However, detection performance issues are often shadowing, fading and receiver uncertainty. To mitigate the impact of these issues, cooperative spectrum sensing as an effective method is presented to improve the detection performance with help of spatial diversity. Cooperative spectrum sensing leads to CR detection performance improvement. In order to execute the cooperative spectrum sensing among cognitive radio users, data fusion schemes are superior to that of decision fusion ones in terms of the detection performance but suffer from the disadvantage of huge traffic overhead when bandwidth constraint of communication channels is taken into account. The overhead contains additional sensing time, delay, energy and sensing actions dedicated to cooperative sequential sensing any also contains any performance degradation that is caused by cooperative sensing. The purpose of this paper is reviewing of the cooperative sensing techniques with sequential methods. The simulation results show that with reducing the number of examined samples, the sensing time and the energy will be reduced and as the result, the overhead will be reduced.