شماره راهنما :
1175 دكتري
پديد آورنده :
اميني، محمدرضا
عنوان :
مدل سازي فرآيند دسترسي به طيف و بهينه سازي مدت زمان ارسال داده در شبكههاي راديو شناختگر
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
دوازده، ۲۲۱ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهدي مهدوي
استاد مشاور :
محمدجواد اميدي
توصيفگر ها :
شبكه راديو شناختگر , بازده انرژي , احتمال تداخل , حس كردن طيف , فرآيند تجديدپذير
استاد داور :
حسين سعيدي، احسان يزديان، فروغ السادات طباطباء
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/02/22
رشته تحصيلي :
برق و كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
كد ايرانداك :
ID1175 دكتري
چكيده فارسي :
چكيده بر ي ستفاده مناسبتر ز باندهاي فركانسي و فز يش بهرهوري آن و پيد كردن ر ه حلي بر ي مشكل بين تلاف طيف فركانسي و محدود بودن آن مفهوم ر ديو شناختگر مطرح شد فنآوري شبكهي ر ديو شناختگر ستفاده مجدد و دوباره ز باندهاي فركانسي تخصيصيافته ر در زمان و فركانس و حتي در مكان مكانپذير مينمايد با ظهور يده مخابر ت سبز در سالهاي خير بازده نرژي در شبكههاي مخابر تي ز جمله شبكهي ر ديو شناختگر به عنو ن يك معيار پر هميت مورد توجه قر ر گرفته ست در شبكه ر ديو شناختگر مدلهاي مختلفي بر ي دسترسي به طيف فركانسي پيشنهاد شده ست كه يكي ز متد ولترين آنها مدل درون بافي ست در ين مدل به كاربر ن شبكه شناختگر كه به آنها ثانويه گفته ميشود جازه رسال همزمان با كاربر ن شبكه صاحب طيف كه به آنها وليه ميگويند د ده نميشود در و قع كاربر ن ثانويه قبل ز رسال د ده قد م به حس كردن طيف فركانسي كرده و در صورتي كه كانال ر خالي ز كاربر وليه يافتند رسال خود ر آغاز ميكنند در همزيستي ميان شبكه وليه و ثانويه در ين مدل تد خل تحميل شده به كاربر ن وليه در ثر رسال د ده كاربر ن ثانويه مري جتنا ناپذير ست ين تد خل بايد در سطح خاصي نگاه د شته شود تد خل مذكور ز يك طرف ناشي ز خطاي حس كردن طيف و ز طرف ديگر ناشي ز بازگشت كاربر وليه به طيف در حين رسال كاربر ثانويه ست ميز ن تد خل نوع ول به پار مترهاي حس كردن طيف و تد خل نوع دوم به تر فيك كاربر وليه بستگي د رد بازده نرژي و حتمال تد خل به عنو ن معيارهاي مهم در شبكه شناختگر متاثر ز ين نوع تد خلها هستند به همين دليل مدلسازي رياضي فرآيند دسترسي به طيف كاربر ن ثانويه با در نظر گرفتن زمانهاي تد خل بر ي هد ف بهينهسازي ز هميت خاصي برخورد ر ست ين رساله با در نظر گرفتن تر فيك د ده كاربر وليه و ثانويه در چيدمانهاي تك كاربره و چندكاربره به تحليل فرآيند دسترسي كاربر ن ثانويه به طيف و فرموله كردن بازده نرژي و حتمال تد خل ميپرد زد و در آن تاثير پار مترهاي مختلفي مانند زمان رسال د ده پويايي تر فيك كاربر وليه و پار مترهاي حس كردن طيف در معيارهاي بيان شده در شبكه ثانويه بررسي ميشود با در نظر گرفتن زنجيره ماركوف زمان پيوسته دو حالته به عنو ن مدل تر فيك كاربر وليه بتد به مدلسازي و تحليل شبكه ثانويه تك كاربره با تر فيك د ده سبك و سنگين پرد خته و سپس قد م به بررسي شبكه ثانويه تك كاربره با تر فيك عامتر ميگردد با در نظر گرفتن تر فيك كاربر ن وليه و ثانويه روند دسترسي كاربر ن ثانويه به طيف به صورت يك فرآيند تصادفي تجديدپذير به ثبات ميرسد و لذ معيارهاي مهم مانند بازده نرژي و حتمال تد خل با لحاظ كردن تر فيك كاربر ن و تد خلهاي بيان شده با ستفاده ز خو ص فرآيندهاي پاد ش تجديدپذير ستخر ج ميشوند سپس رو بط شبكه تك كاربره بر ي شبكه ثانويه چند كاربره با تر فيك عام كه به شبكه شكافت فاز معروف ست تعميم مييابد در د مه شبكه چند كاربره مبتني بر كانال كنترلي مشترك نيز با تر فيك سنگين د ده بدون تغيير در مدل تر فيك كاربر وليه مورد تحليل قر ر ميگيرد در ين ر ستا مدلي رياضي بر ساس فرآيند تجديدپذير ما با فريمهاي متفاوت بر ي دسترسي كاربر ن ثانويه به طيف ر ئه ميشود كه محاسبه شاخصهاي ذكر شده ر ممكن ميسازد با لهام ز رو بط بهدست آمده مدل تر فيك كاربر وليه ر ز حالت زنجيره ماركوف زمان پيوسته دو حالته به يك مدل عامتر نوع فاز متناو تغيير د ده و تحت ين مدل شبكه ثانويه تك كاربره در حالت تر فيك سبك مورد بررسي قر ر ميگيرد همچنين در تمامي چيدمانها نتايج حاصل ز شبيهسازي با نتايج تحليلي مطابقت د ده ميشود كلمات كليدي شبكه ر ديو شناختگر بازده نرژي حتمال تد خل حس كردن طيف فرآيند تجديدپذير
چكيده انگليسي :
۲۱۵ Modeling of Spectrum Access Process and Optimization of Transmission Time in Cognitive Radio Networks Mohammad Reza Amini Mohammadreza amini@ec iut ac ir Date of Submission June 24 2017 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology 84156 83111 Isfahan IranSupervisor Dr Mehadi MAhdavi m mahdavi@cc iut ac irAdvisor Dr Mohammad Javad Omidi m omidi@cc iut ac irDepartment Graduate Program Coordinator Dr Mohammad Reza Taban Isfahan University of Technology 84156 83111 Isfahan IranAbstractMany works have been done in the area of cognitive radio networks to formulate the inherent trade off amongdifferent metrics such as sensing and throughput Primary user PU traffic behavior can affect the mentionedtrade off and must be considered in analyses especially when cognitive users co exist with the dynamic trafficPU In this case PU Returns to the spectrum during secondary users SU transmission are more likely andhence such kinds of interference are inevitable Therefore it is important to investigate deeply the effect ofprimary traffic dynamics on secondary network performance metrics To do that interference due to both sensingerror and primary user re occupancy must be formulated and considered in throughput and percentage of collision In this study we formulate the energy efficiency and collision probability in secondary network regarding to suchkinds of interference Single user and multi user cognitive radio network under different traffic conditions forsecondary network are considered and the mentioned metrics are deeply investigated Keywords Cognitive radio Collision Probability Energy Efficiency Renewal Theory queue stability Alternating Phase Type process 1 IntroductionC ognitive radio CR concept has been proposed Mitola and Maguire 1999 Mitola 2000 and investigated widely as a promising approach to reconstruct the traditional spectrumallocation policy and realize the spectrum underutilization It suggests Dynamic SpectrumAccess DSA instead of Fixed Spectrum Access FSA and offers a secondary network to co exist with the primary users which are incumbent on the secondary ones to use the spectrum Two main strategies exist in this co existence Listen Before Talk LBT and Listen And Talk LAT Liao et al 2014 y et al 2016 In the former in order for the cognitive users to accessthe channel they have to sense and wait till the channel becomes idle Due to this policy thereexists an innate trade off between sensing and transmission time of secondary users onaccessing the spectrum which has been considered widely in the literature Pei Hoang andLiang 2007 Liang et al 2008 Stotas and Nallanathan 2010 Liu et al 2015 Some have usednetwork throughput as the main metric of their optimization problem Liu et al 2015 whilesome others have exploited Energy Efficiency to make a contribution on GreenCommunication which has been the center of attention recently Li et al 2015 Wang andWang 2015 Alabbasi and Shihada 2015 Alabbasi Rezki and Shihada 2015 Sang Wu Chenxuan and Neihart 2015 Ozcan et al 2016 It is worth mentioning that in networks withdynamic spectrum access collision with primary users is so important that collision probability or equivalently interference level is the absolute constraint on the secondary network beforeaccessing any channel There are two types of PU SU interference 1 interference due to themiss detection of primary users or sensing error interference and 2 interference due toprimary user re occupancy or PU Returns The former is a result of sensing error and can bereduced by selecting the optimum operating point of SU sensor on its ROC curve However the latter depends on the primary user traffic behavior The sensing errors were widelyaddressed and formulated in the network throughput and energy efficiency nevertheless to
استاد راهنما :
مهدي مهدوي
استاد مشاور :
محمدجواد اميدي
استاد داور :
حسين سعيدي، احسان يزديان، فروغ السادات طباطباء
