مروری بر شبکه های رادیو شناختی؛ فناوری نوین تحقق نسل بعدی شبکه های بی سیم

در دهه گذشته، با توسعه سریع دستگاه های بی سیم و برنامه های کاربردی، شاهد تقاضاهای رو به رشد برای اختصاص طیف فرکانس بودیم اما سیاست های سنتی تخصیص طیف به صورت استاتیک، تبدیل به تنگنایی برای استفاده کارآمد از طیف فرکانسی گردیدند و عملاً بخش بزرگی از طیف های فرکانس مجوز دار کمتر مورد استفاده قرار می گرفت. منابع طیف فرکانس محدود هستند و استفاده ناکارآمد از آن ها سبب گردید نهادهای نظارتی به بررسی سیاست های خود بپردازند و شروع به جستجوی فناوری های ارتباطی نوآورانه جدید نمایند که بتواند طیف های فرکانس بی سیم را به صورت هوشمندانه تر و قابل انعطاف تر میان کاربرانی که واقعاً به آن احتیاج دارند تخصیص دهد. به منظور حل این مشکل توجه فزاینده ای به مفهوم رادیو شناختی معطوف گشت. در این شبکه ها، کاربران می توانند پارامترهای عملیاتی خود را با توجه به تعامل با محیط اطراف تنظیم نمایند و اصطلاحاً خود را با محیط وفق دهند. در این رهیافت جدید برای مدیریت طیف فرکانسی و به اشتراک گذاری پویای طیف فرکانس بسیار موفق و مطلوب عمل می نماید. در این شبکه ها دو دسته کاربر وجود دارد: کاربران اولیه یا کاربران مجوز دار که این کاربران می توانند در یک باند طیف فرکانس خاص فعالیت کنند و دسته دیگر کاربران ثانویه یا کاربران بدون مجوز که مجوز فعالیت در یک باند خاص را ندارند. هنگامی که کاربران ثانویه با کاربران اولیه همزیستی دارند اولویت استفاده از طیف با کاربران اولیه است و زمانی که کاربر اولیه ای حضور نداشته باشد امکان فعالیت کاربر ثانویه فراهم می گردد. در چند سال گذشته پیشرفت های قابل توجهی در مفاهیم و فناوری رادیو شناختی به وقوع پیوسته است. با این حال، در این شبکه ها با توجه به ماهیت نوسانی طیف فرکانس اختصاص داده شده و نیازمندی های کیفیت سرویس کاربران، چالش ها مختلفی وجود دارد. در این مقاله به طور مختصر به پیشرفت های اخیر در تحقیقات مربوط به شبکه های رادیوهای شناختی پرداخته می شود. مبانی فناوری شبکه های رادیو شناختی، معماری و برنامه های کاربردی آن معرفی می شوند. کارهای موجود و جزئیات مسائل مهم در تخصیص پویا و به اشتراک گذاری طیف در سنجش طیف مورد بررسی قرار می گیرد.

کلیدواژه ها:

شبکه های رادیو شناختی ، کاربران اولیه ، کاربران ثانویه ، کنترل توان ، طیف فرکانسی