تخصیص پویای طیف در شبکه های رادیوی هوشمند با استفاده از پیش بینی کننده وضعیت کانال با استفاده از شبکه های عصبی

شبکه های رادیوی شناختی یا رادیوی هوشمند به منظور مدیریت موثر طیف رادیویی از طریق استفاده از حفره های طیفی در باندهای فرکانسی مجاز کاربران اولیه طراحی شده اند. این استفاده ی طیفی می تواند به طور قابل توجهی با ایجاد امکان دسترسی به این حفره های طیفی برای کاربران ثانویه بهبود یابد. از آنجایی که حس کردن طیف به منظور شناسایی حفره های طیفی نیاز به مصرف انرژی قابل توجهی دارد، با استفاده از روش های پیش بینی کانال های قابل دسترس، کاربران ثانویه تنها کانال هایی که آزاد پیش بینی شده اند را انتخاب می کنند. در این مقاله روش پیش بینی وضعیت کانال با استفاده از شبکه ی عصبی تاخیر زمانی و شبکه ی عصبی بازگشتی ارائه شده است که وضعیت کانال های مختلف را در شیارهای زمانی بعدی از طریق یادگیری نظارتی پیش بینی می کند. عملکرد پیش بینی وضعیت کانال، در شرایطی که اشغال وضعیت کانال کاربران اولیه، توزیع فرایند پواسن می باشد، بررسی شده است. همچنین، یک الگوریتمی برای تخصیص پویای طیف در شبکه های رادیوی هوشمند ارائه شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با استفاده از پیش بینی کننده وضعیت کانال و الگوریتم پیشنهادی تخصیص کانال به کاربران ثانویه، احتمال پیش بینی اشتباه وضعیت کانال آزاد در یک سیستم چند کاناله به عبارت دیگر احتمال تعویض کانال جهت دسترسی به کانال آزاد، کمتر از 2% می باشد.

کلیدواژه ها:

رادیوی هوشمند ، شبکه عصبی ، پیش بینی وضعیت کانال ، تخصیص کانال