Sensoriamento espectral paralelo à transmissão em redes de rádio cognitivo

Abstract

Rádio Cognitivo tem sido proposto como uma solução promissora para o problema de escassez do espectro. Nessa solução, usuários secundários não licenciados têm o desafio de usar as melhores oportunidades do espectro sem interferir na operação de usuários primários licenciados. Por isso, muitas pesquisas têm focado na maximização da taxa de transmissão do rádio cognitivo sob a restrição de se evitar interferência na rede dos usuários primários. Entretanto, a maioria dessas pesquisas consideram que a transmissão dos usuários secundários não é permitida na mesma faixa de frequência durante o período de sensoriamento. Essa consideração resulta em uma sub-utilização do espectro disponível por parte do rádio cognitivo durante o período que realiza o sensoriamento. Embora a tecnologia corrente não permita a transmissão e sensoriamento ao mesmo tempo, nesse trabalho é demonstrado que é possível realizar o sensoriamento e a recepção ao mesmo tempo. Nós propomos uma extensão para a tradicional técnica de detecção de energia que permite o Rádio Cognitivo sensoriar o espectro e decidir a respeito da presença do rádio primário mesmo quando outros usuários secundários transmitem na mesma banda sob sensoriamento. Resultados obtidos neste trabalho demonstram as vantagens do modelo proposto em relação ao modelo tradicional de sensoriamento do espectro. Dentre essas vantagens, destacamos que os resultados obtidos para certos valores de SNR do rádio secundário praticamente eliminam problemas de eficiência do sensoriamento observado na técnica tradicional de sensoriamento do espectro. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Cognitive radio has been proposed as a promising solution to the spectrum scarcity problem. In such solution, unlicensed secondary users have the challenge of using the best spectrum's opportunities without interfering with the operation of licensed primary users. Hence, many researches have been carried out to maximize the cognitive radio throughput under the restriction of avoiding interference on primary user network. However, most of these researches have considered that the transmission of secondary users is not allowed within the sensed band during the sensing period. This consideration leads the cognitive radio to underutilize the available spectrum while sensing the radio frequency environment. Although current technologies do not allow for transmission and sensing at the same time, we show in this paper that it is possible to sense and receive at the same time. We propose an extension for the traditional energy detection technique that allows for the cognitive radio to sense the spectrum and decide about the primary user presence even while other secondary useres are transmitting in the sensed spectrum band. Obtained results show the advantages of the proposed model against the traditional spectrum sensing model. Among these advantages, we remark that the results obtained for some values of secondary user SNR practically solve the e ciency problem observed in the traditional spectrum sensing techniques.