Tesis doctoral de Musbah Shaat
Recientes mediciones en diferentes entornos han mostrado que gran parte del espectro queda poco utilizado en sus ambas vertientes, la temporal, y la espacial. El permanente conflicto entre el uso ineficiente del espectro y la evolución continua de los sistemas de comunicación inalámbrica, hace que sea urgente y necesario el desarrollo de esquemas de gestión del espectro más flexibles. se considera el acceso dinámico (dsa) al espectro en los sistemas cognitivos como una tecnología clave para resolver este conflicto al permitir que un grupo de usuarios secundarios (sus) puedan compartir y acceder al espectro asignado inicialmente a uno o varios usuarios primarios (pus). Las operaciones de comunicación llevadas a cabo por los sistemas radio cognitivos no deben en ningún caso alterar (interferir) los sistemas primarios. Por tanto, el control de la interferencia junto al gran dinamismo de los sistemas primarios implica nuevos retos en el control y asignación de los recursos radio en los sistemas de comunicación cr. Los algoritmos de gestión y asignación de recursos (radio resource management-rrm) deben garantizar una participación efectiva de las bandas con frecuencias disponibles temporalmente, y ofrecer en cada momento oportunas soluciones para hacer frente a los distintos cambios rápidos que influyen en la misma red. en esta tesis doctoral, se analiza el problema de la gestión de los recursos radio en sistemas multiportadoras cr, proponiendo varias soluciones para su uso eficaz y coexistencia con los pus. La tesis en si, se centra en tres líneas principales: 1) el diseño de algoritmos eficientes de gestión de recursos para la asignación de sub-portadoras y distribución de la potencia en sistemas segundarios, evitando así cualquier interferencia que pueda ser perjudicial para el funcionamiento normal de los usuarios de la red primaria, 2) analizar y comparar la eficiencia espectral alcanzada a la hora de utilizar diferentes esquema de transmisión multiportadora en la capa física del sistema cr, específicamente en sistemas basados en ofdm y los basados en banco de filtros multiportadoras (filter bank multicarrier-fbmc), 3) investigar el impacto de las diferentes limitaciones en el rendimiento total del sistema de cr. los escenarios considerados en esta tesis son tres, es decir; modo de transmisión descendente (downlink), modo de transmisión ascendente (uplink), y el modo de transmisión ¿relay¿. En cada escenario, la solución óptima es examinada y comparada con algoritmos sub-óptimos que tienen como objetivo principal reducir la carga computacional. Los algoritmos sub-óptimos son llevados a cabo en dos fases mediante la separación del propio proceso de distribución de soportadoras y la asignación de la potencia en los modos de comunicación descendente (downlink), y ascendente (uplink). Para los entornos de tipo ¿relay¿, se ha utilizado la técnica de doble descomposición (dual decomposition) para obtener una solución asintóticamente ¿optima. Además, se ha desarrollado un algoritmo heurístico para poder obtener la solución optima con un reducido coste computacional. los resultados obtenidos mediante simulaciones numéricas muestran que los algoritmos sub-¿óptimos desarrollados logran acercarse a la solución optima en cada uno de los entornos analizados, logrando así un mayor rendimiento que los ya existentes y utilizados tanto en entornos cognitivos como no-cognitivos. Se puede comprobar en varios resultados obtenidos en la tesis la superioridad del esquema multiportadora fbmc sobre los sistemas basados en ofdm para los entornos cognitivos, causando una menor interferencia que el ofdm en los sistemas primarios, y logrando una mayor eficiencia espectral. Finalmente, en base a lo analizado en esta tesis, podemos recomendar al esquema multiportadora fbmc como una idónea y potente forma de comunicación para las futuras redes cognitivas.
Datos académicos de la tesis doctoral «Resource management in multicarrier based cognitive radio systems«
- Título de la tesis: Resource management in multicarrier based cognitive radio systems
- Autor: Musbah Shaat
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 09/03/2012
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Miquel Oliver Riera
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Ana isabel Pérez neira
- mohamed Slim alouini (vocal)
- jocelyn Fiorina (vocal)
- Santiago Zazo bello (vocal)