كليدواژه :
تشكيل ائتلاف , شبكه حسگر هوشمند , نظريه بازي , طيف سنجي همكارانه , طيف سنجي چندكاناله
چكيده فارسي :
يك راهكار مورد توجه براي تشخيص خالي بودن يا مورد استفاده بودن يك كانال مخابراتي، جهت استفاده مجدد فركانسي از كانال در صورت خالي بودن، اجراي طيف‌سنجي توسط حسگرهاي فركانسي بي سيم مي‌باشد. اين راهكار باعث افزايش كارايي استفاده از طيف هاي فركانسي توسط كاربران ثانويه در شبكه هاي راديوشناختي خواهد شد. از طرفي با توجه به سادگي ساختار حسگرها، كه از جهتي از امتيازات اين نوع از شبكه هاي حسگر نيز مي‌باشد، و نيز محدوديت سايز و وزن باتري آن‌ها، اجراي طيف سنجي با دقت و صحت بالا جهت جلوگيري از تداخل با كاربران اوليه و از دست ندادن فرصتهاي طيفي، از چالش هاي پيش رو در شبكه هاي حسگر بي‌سيم هوشمند بوده و در تحقيقات متعددي به آن پرداخته شده است. يك راهكار پرتوجه، طيف سنجي همكارانه حسگرها جهت افزايش دقت و صحت نتايج طيف‌سنجي مي باشد، اما به هرحال استفاده از چندين حسگر براي سنجش يك كانال نياز به مصرف انرژي بيشتر و هزينه بيشترخواهد داشت. در طيف‌سنجي چندكاناله، بدليل محدوديتهاي ذكر شده براي حسگرهاي بي‌سيم و نياز به ADC هايي با پيچيدگي ساختار و نرخ نمونه برداري بالا، اين مسئله پيچيده‌تر مي‌شود، زيرا حسگرها توانايي سنجش بيشتر از يك كانال را در هر دوره از طيف‌سنجي ندارند. در اين مقاله تشكيل ائتلاف حسگرهاي متفاوت براي طيف‌سنجي كانال‌هاي متفاوت، جهت انجام طيف‌سنجي چندكاناله توسط شبكه‌هاي حسگر هوشمند پيشنهاد مي‌شود به طوري كه هم انرژي كمتري مصرف شده و هم با دقت و اطمينان بالايي طيف‌سنجي انجام شود. راهكار پيشنهادي در قالب يك بازي همكارانه مدل و تابع منفعت مناسبي طراحي شده و الگوريتم مناسبي براي اجراي بازي مطرح مي‌شود. در پايان روش پيشنهادي از طريق شبيه‌سازي‌ها با جواب بهينه و نيز روش‌هاي قبلي مقايسه مي‌شود.
چكيده لاتين :
Abstract A solution to detect whether a communication channel is empty or in use, in order to reuse the free channels, is the implementation of spectrum sensing by wireless frequency sensors. This solution will increase the efficiency of using frequency spectrum by secondary users in cognitive radio networks. On the other hand, considering the simplicity of the structure of the sensors, which is one of the advantages of this type of sensor networks, as well as the limitation of the size and weight of their batteries, the implementation of spectrum sensing with high accuracy, to prevent interference with primary users, and decrease the loss of spectrum opportunities, is one of the challenges in wireless sensor networks, and it has been addressed in many researches. A usable solution is collaborative spectrum sensing of sensors to increase the quality of spectrum sensing, but the use of several sensors to measure a channel will require more energy consumption and more cost. In multi-channel spectrum sensing, due to the mentioned limitations, and also, the need for ADCs with complex structures and high sampling rates, this problem becomes more complicated, because the sensors are not capable of measuring more than one channel in each period of spectrum sensing. In this paper, it is proposed to form a coalition of different sensors for the spectrum sensing of different channels, in order to perform multi-channel spectrum sensing by the sensor networks, so that both less energy is consumed and spectrum sensing is performed with high accuracy and reliability. The proposed solution is designed in the form of a cooperative game with a suitable model and benefit function, and an algorithm is designed to implement the game. The proposed method is compared with the optimal solution and previous proposed methods through simulations.
