بررسی روش های اشتراک گذاری طیف در شبکه های رادیوشناختی: الگوهای زیرنشانی، رونشانی و هیبرید

اگر طیف رادیویی در مناطق مختلف بررسی گردد، ملاحظه می شود که از بخش عمده ای از آن به طور کامل در تمامی زمان ها و مکان ها استفاده نمی شود. اخیراً سیستم های رادیوشناختی به عنوان یک راه حل مناسب برای بهبود استفاده از طیف رادیویی مورد توجه قرار گرفته اند. در این سیستم ها، به کاربران بدون مجوز (کاربران ثانویه) اجازه داده شده است که مادامی که در عملکرد کاربران مجوزدار (کاربران اولیه) تداخل مخرب ایجاد نکرده اند، از طیف استفاده کنند. بسته به اینکه چه اطلاعاتی از محیط پیرامون در اختیار کاربر ثانویه باشد، به طور کلی سه الگو برای دسترسی به طیف ارائه شده است: زیرنشانی، رونشانی و هیبرید. در این پایان نامه، ضمن بررسی هر کدام از این سه روش، مسائل زیر را حل نموده ایم: مسئله اول، ترتیب حس کردن کانال در شبکه های مبتنی بر روش رونشانی است. از آن جا که کانال ها از نظر مواردی چون پهنای باند و احتمال آزاد بودن متفاوت اند، ممکن است که میان کاربران ثانویه بر سر کانال مورد استفاده اختلاف به وجود آید. اگر تمامی کاربران بر استفاده از یک کانال خاص اصرار بورزند، نرخ شبکه شدیداً افت پیدا می کند. در تحقیقات اخیر، به ترتیب حس کردن کانال در محیط های مشارکتی پرداخته شده است. در این پایان نامه، محیط را رقابتی فرض کرده ایم و با استفاده از نظریه بازی، نقطه تعادل مرکب بازی را به دست آورده ایم. مسئله دوم، مسئله تخصیص توان بهینه در سیستم های رادیوشناختی مبتنی بر روش هیبرید است. در کارهایی که تا به امروز صورت گرفته است، فرض شده است که اطلاعات حالت کانال به صورت کامل در اختیار کاربر ثانویه قرار دارد. در این پایان نامه، به دلیل پسیو بودن گیرنده های کاربر اولیه و ثانویه، فرض شده که هیچ اطلاعات حالت کانالی بین فرستنده کاربر ثانویه و گیرنده های کاربر اولیه و ثانویه رد و بدل نمی شود. اما امکان تخمین کانال بین فرستنده کاربر اولیه و فرستنده کاربر ثانویه در نظر گرفته شده است. برای این شرایط، یک راه حل زیربهینه و با پیچیدگی محاسباتی کم برای مسئله تخصیص توان ارائه شده است.