Performance monitoring of spectrum sharing in cognitive radio

Abstract

Sabit spektrum tahsisi (FSA) olgusu nedeniyle, spektrum yönetimi sürekli gelişen yeni teknolojilerin taleplerini karşılayamadı. Bununla birlikte, bilişsel radyo (CR), spektrum ve kaynak eksikliğinin tamamlanmasında, kullanımını iyileştirmek için kullanılır. İnsan hayatının her alanında yeni teknolojiler kullanılmaya başladığından gün geçtikçe radyo spektrum kullanıcılarının sayısı artıyor. Bu nedenle, lisanslı bant kullanıcıları bile daha geniş bir radyo spektrumu talep ediyorlar. Radyo spektrumu tıkanıklığını dengelemek için kullanıcılar diğer gruplara atanabilirler. Bu tezde, radyo spektrumu delik tespiti ve ikincil (veya `lisanssız`) kullanıcı (SU) ataması için algılanmaktadır. SU'lar, beyaz bantta ya birincil (ya da `lisanslı`) kullanıcılarla (PU'ler) birlikte ileterek ya da boşluk boşalana kadar iletmeyi bekleyerek katılıyorlar. Spektrum doluluk durumunun belirlenmesi için iletim periyodu sırasında birincil kullanıcıların davranışı incelenmiştir. Birincil kullanıcıların etkinliğinde belirsiz davranışların ortaya çıkması nedeniyle rassal değişkenler şeklinde simüle edilir. Kanal gürültüsü ve solma etkileri gibi konular spektrum algılamayı kesintiye uğratır, böylece spektrum delikleri meşgul olur. Bilişsel radyo ağı, Matlab yazılımında modellenmiştir, böylece hem birincil kullanıcılar, hem de ikincil kullanıcılar', Enerji Algılama Metodu ile spektrumu algılayabilir ayrıca davranışları ve aktivite matrislerini vurgulayan bekleme süresini tahmin etme yaklaşımını kullanarak spektrumu etkin bir şekilde paylaşabilir. Adayların spektrumu paylaşmaları gerekmektedir, ve bundan sonra alt ve üst kapak spektrum paylaşım tekniklerinin kullanıldığı örnekler için iletim gecikmesi ve verimi incelenmektedir. Veri ve iletim gecikmesi arasında bir alış veriş elde etmek için, bir zaman-tahmin algoritması, hesaplama bütçesini ve gecikmeyi azaltmak için kullanılır.

Due to the phenomenon of fixed spectrum allocation (FSA), the spectrum management failed to satisfy the demands of new, technologies that are always evolving. However, cognitive radio (CR) is employed for utilization improvement in the spectrum and resource deficiency completion. Day by day, the number of radio spectrum users is increasing, as new technologies are being introduced in all sectors of human life. Therefore, even the users of licensed bands are demanding a larger radio spectrum. In order to balance radio spectrum congestion, users can get assigned to other bands. In this thesis, radio spectrum is sensed for hole detection and secondary (or ''unlicensed'') user (SU) assignment. SUs are participating in the white band either by transmitting alongside primary (or ''licensed'') users (PUs) or by waiting to transmit until the hole becomes vacant. The behavior of PUs during the period of transmission is studied in order to determine the spectrum occupancy status. The activity of PUs is simulated in the form of random variables due to the occurrence of uncertain behaviors. Issues such as channel noise and fading effects interrupt spectrum sensing, thereby making spectrum holes appear busy. The CR network is modelled in Matlab software such that both PUs and SUs can sense the spectrum through the Energy Detection Method and share the spectrum effectively by employing the approach to estimate waiting time, which highlights behaviors and activity matrices. Candidates have to share the spectrum, thereafter which transmission delay and throughput are examined for the instances where underlay and interweave spectrum sharing techniques are in use. A time-estimator algorithm is used to reduce the computing budget and latency in order to obtain a trade-off between throughput and transmission delay.