Συντάχθηκε 12-10-2015 13:07
από Esthir Gelasaki
Email συντάκτη: egelasaki<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
-
Ιδιότητα: υπάλληλος.
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
ΝΙΚΟΛΑΟΥ ΨΑΡΟΜΑΝΩΛΑΚΗ
με θέμα
Αλγόριθμοι αίσθησης καναλιών για γνωστικά ραδιο-δίκτυα
Channel sensing algorithms for cognitive radio networks
Τετάρτη 14 Οκτωβρίου 2015, 9:30 πμ
Αίθουσα 2041, Κτίριο Επιστημών, Πολυτεχνειούπολη
Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγητής Μιχαήλ Πατεράκης (επιβλέπων)
Καθηγητής Αθανάσιος Λιάβας
Αναπληρωτής Καθηγητής Πολυχρόνης Κουτσάκης
Περίληψη
Τα τελευταία χρόνια έχει παρατηρηθεί δραματική αύξηση της ζήτησης φάσματος από τις ανερχόμενες ασύρματες εφαρμογές. Αυτό οφείλεται στο όλο και αυξανόμενο ενδιαφέρον των καταναλωτών για χρησιμοποίηση ασύρματων υπηρεσιών, το οποίο με την σειρά του οδηγεί στην εξέλιξη των ασύρματων δικτύων σε δίκτυα υψηλής ταχύτητας. Μελέτες έχουν δείξει την μη-πλήρη αξιοποίηση του φάσματος από τα παραδοσιακά συστήματα ασύρματης επικοινωνίας αλλά και την συνεχή μείωση τον διαθέσιμων συχνοτήτων για νέες εφαρμογές. Τα γνωστικά ασύρματα ραδιο-δίκτυα (Cognitive radio networks) θεωρούνται μία πολλά υποσχόμενη τεχνολογία, με σκοπό την αντιμετώπιση του παραπάνω προβλήματος. Τα γνωστικά ασύρματα ραδιο-δίκτυα επιτρέπουν σε μη – εξουσιοδοτημένους χρήστες (δευτερεύοντες χρήστες-SUs) να συνυπάρχουν, χωρίς να προκαλούν παρεμβολές, με εξουσιοδοτημένους χρήστες (πρωτεύοντες χρήστες-PUs) στο ίδιο φάσμα.
Το αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μοντελοποίηση και η ανάπτυξη αλγορίθμων αίσθησης της κατάστασης των καναλιών από τους μη - εξουσιοδοτημένους χρήστες (SUs) με σκοπό την καλύτερη αξιοποίηση του φάσματος, όταν αυτό δεν χρησιμοποιείται από τους εξουσιοδοτημένους χρήστες (PUs). Στο πρώτο μέρος της εργασίας, αναπτύσσονται αλγόριθμοι αίσθησης καναλιών σε CRN με ομογενή κανάλια. Όλοι οι δευτερεύοντες χρήστες λαμβάνουν με την ίδια ισχύ τα σήματα που στέλνουν όλοι οι πρωτεύοντες χρήστες με το κέρδος του καναλιού να είναι σταθερό για όλες τις δυνατές συνδέσεις πρωτευόντων-δευτερευόντων χρηστών. Οι αλγόριθμοι αυτοί στη συνέχεια μελετώνται και συγκρίνονται, σε διάφορα σενάρια που εξετάζονται, με αποδοτικούς αλγορίθμους που έχουν προταθεί στην βιβλιογραφία και σχολιάζονται τα αποτελέσματα τους.
Στο δεύτερο μέρος της εργασίας, αναπτύσσονται αλγόριθμοι αίσθησης καναλιών σε CRN με ετερογενή κανάλια. Στην περίπτωση αυτή, οι χρήστες είναι διασκορπισμένοι στο χώρο, με αποτέλεσμα κάθε δευτερεύων χρήστης να λαμβάνει σήματα με διαφορετική ισχύ από κάθε πρωτεύοντα χρήστη ανάλογα με την απόσταση που έχει από αυτόν. Έτσι, είναι λογικό να μπορεί να ανιχνεύσει καλυτέρα την ύπαρξη χρηστών στο φάσμα που είναι σε κοντινότερη απόσταση από αυτόν, με δεδομένο ότι όλοι οι πρωτεύοντες χρήστες υποτίθεται ότι έχουν την ίδια εκπεμπόμενη ισχύ. Επίσης η χωρητικότητα κάθε καναλιού για κάθε δευτερεύοντα χρήστη είναι διαφορετική, αφού βάσει του θεωρήματος Shannon-Fano αυτή εξαρτάται από την απόσταση των δυο χρηστών. Έπειτα, οι προτεινόμενοι αλγόριθμοι μελετώνται και συγκρίνονται σε διάφορα σενάρια που εξετάζονται και σχολιάζονται τα αποτελέσματα τους.
