PSD Tekniği Kullanımının OFDMA Tabanlı Bilişsel Telsiz Ağlarda

Boşluk Algılamadaki Uygunluğu

Aslı Birol1, Sultan Aldırmaz1, İbrahim Demirdöğen2, Hüseyin Arslan2, Lütfiye Durak1

1Yıldız Teknik Üniversitesi2University of South Florida

HABTEKUS’09

İçerik

Bilişsel Telsiz Ağlar Cognitive Radio (CR)

OFDM(A) Sistem Modeli Benzetim Sonuçları Sonuçlar

HABTEKUS’09

Bilişsel Telsiz Ağlar Joseph Mitola,1999 Alma ya da gönderme parametrelerini ortam

faktörlerine bağlı düzenleyerek iletişimi daha uygun hale getirebilen kablosuz sistem

spektrumun verimli kullanılması lisanslı (birincil) kullanıcıya ait olan bantlardan

lisanssız (ikincil) kullanıcıların da yararlanmasını sağlamak

HABTEKUS’09

Bilişsel Telsiz Ağlar

Spektrum Algılama fırsatçı erişim lisanssız kullanıcı boş bandı lisanslı kullanıcı tekrar

sisteme girene kadar kullanabilir. lisanslı kullanıcılara girişim oluşturulmamalı

Spektrum Yönetme en iyi spektrumu belirleme ,QoS

Spektrum Taşınabilirlik Kullanıcı tarafından fark edilmemeli, iletişim

protokolleri uyumlu olmalı Spektrum Paylaşım

Kullanılabilir spektrumun kullanıcılara paylaştırılması

HABTEKUS’09

OFDM / OFDMA OFDM

frekans seçici kanallara karşı dayanıklı, bilginin frekans bölgesinde dar-bantlı alt taşıyıcılar ile iletildiği çok taşıyıcılı bir modülasyon tekniğidir.

OFDMA Çok kullanıcılı OFDM 802.11 a/g, 802.16 a-d, LTE downlink frekans seçici sönümlemeye ve dar-bant girişime

(interferans) karşı dayanıklıdır. Alt taşıyıcılar arasındaki dikliği tehdit eden frekans

ofsetine karşı hassastır. İlk CR standardı olan IEEE 802.22 Kablosuz Bölgesel

Alan Ağı, OFDMA teknolojisini kullanmaktadır.

HABTEKUS’09

OFDMA

alt taşıyıcıların kullanımı

Alt TaşıyıcılarAlt taşıyıclar

Blok-tabanlı kullanım Dağınık kullanım

HABTEKUS’09

Sistem Modeli Lisanslı kullanıcıya ait bir OFDMA

çerçevesindeki alt taşıyıcıların blok tabanlı ya da dağınık olarak kullanımı ikincil kullanıcıyı nasıl etkiler?

HABTEKUS’09

Spektrum Gözleme Tekniği ikincil kullanıcı spektrumdaki boşlukları

bulmak amacıyla PSD tekniğini kullanmaktadır.

Enerji algılama her bir alt taşıyıcının enerjisi eşik değer ile

karşılaştırılır.

İşaret PSD

Eşik Değeri

Taşıyıcı fırsat olarakkullanılabilir mi?

HABTEKUS’09

Benzetim Parametreleri Alt taşıyıcı kullanım modeli

Toplam N tane alt taşıyıcı Alt taşıyıcıların kullanım oranı %50

Parametreler

HABTEKUS’09

L=4 ve L=32 için PSD SNR=20 dB

HABTEKUS’09

Doğru ve Hatalı Algılama Hatalı algılama (false alarm, FA)

spektrumda boşluk olmadığı halde ikincil kullanıcının boşluk algılaması

Doğru algılama (true detection, TD) algılanan boşlukların gerçekten var olduğu zaman yapılan

algılama TD ve FA oranı enerji detektörünün eşik seçimine bağlıdır. FA oranını minimize edecek şekilde eşik değeri seçilmelidir. Yapılan benzetimlerde üç farklı eşik değeri için

kullanılmıştır. Ortalama güç M olmak üzere, eşik değerleri sırasıyla Th1=M-10 dB Th2=M-5 dB Th3=M dB

HABTEKUS’09

Benzetim Sonuçları

HABTEKUS’09

Sonuçlar CR sisteminde spektrumdaki boşlukların doğru olarak

algılanması oldukça önemlidir. PSD tekniğinin spektrumdaki boşlukları algılamak için

kolay bir yöntem olmakla beraber tüm boşlukların algılanmasında yeterli olmadığı gösterilmiştir.

Birincil kullanıcı alt taşıyıcılarını blok yapıda kullandığında ikincil kullanıcının algıladığı boşluk sayısı arttığı buna karşılık alt taşıyıcıların dağınık yapıda kullanımında algılanan boşluk sayısının azaldığı gözlenmiştir.

Algılama başarımının arttırılması için sadece işaretin gücüne bakmak yeterli değildir.

CR sisteminde OFDMA tabanlı yapılarda, spektrumdaki boşlukların algılanması için yeni teknikler gerekmektedir.

Teşekkürler…