Nowe techniki zwiększają dostępność przyszłych systemów bezprzewodowych
Radio kognitywne to adaptacyjna, inteligentna technologia radiowa i sieciowa, która optymalizuje wykorzystanie widma. Technologia ta umożliwia zwiększenie elastyczności wykorzystania widma, tak by większość kanałów częstotliwości pozostawała nieużywana przez większość czasu, dzięki czemu komunikacja radiowa jest bardziej efektywna. Jednakże do najtrudniejszych wyzwań należy wykrywanie niewykorzystywanych fragmentów widma częstotliwości oraz opracowanie skutecznych technik wykrywania tych częstotliwości, które nie są zajęte przez sygnały przesyłane pomiędzy użytkownikiem pierwotnym a wtórnym. W ramach finansowanego przez UE projektu S3ISE (Spectrum sharing systems for improving spectral efficiency) udało się pokonać przeszkody związane z sensingiem widma i przydziałem zasobów. Naukowcy opracowali nowe techniki użycia niewykorzystywanych w pełni pasm częstotliwości bez zakłóceń transmisji użytkowników pierwotnych. Partnerzy najpierw zbadali skuteczne metody przydziału zasobów, które ograniczają narzut na sygnalizację i złożoność obliczeniową, a następnie analizowali techniki pośredniej sygnalizacji między użytkownikami pierwotnymi i wtórnymi. Wyniki wykazały, że proponowane metody pozwalają na zachowanie stabilności sygnału pierwotnego i zapewniają przepustowość kanału. To przekłada się na niższy koszt wdrożenia widma radiowego, a tym samym mniejsze opłaty dla użytkowników sieci mobilnych. Kontynuacją pracy naukowców było opracowanie skutecznych technik sensingu widma i optymalnych parametrów wykrywania w oparciu o dane z czujników widma rozmieszczonych w sieci. Na podstawie tych ustaleń zespół stworzył projekt systemu eksploatacji nakładkowej (overlay) i podkładkowej (underlay) przy użyciu technik algorytmów w systemach rozproszonych. Zaproponowana metoda znacznie zwiększyła wydajność przepustowości, eliminując potrzebę sygnalizacji wewnątrzsystemowej. Nowe podejście do problemu niewystarczającej szerokości pasma opracowane w ramach projektu S3ISE przyczyniło się do wprowadzenia innowacji w zakresie optymalizacji wykorzystania widma. Nowe proponowane metody polegają na inteligentnym wykrywaniu, które kanały komunikacyjne są wykorzystywane i zwiększeniu dostępności poprzez przekierowanie użytkowników wtórnych na niezajęte kanały, minimalizując tym samym zakłócenia transmisji licencjonowanych użytkowników.
Słowa kluczowe
Sensing widma, szerokość pasma, radio kognitywne, wykorzystanie widma, S3ISE, przydział zasobów
