Utvärdering av frekvensallokeringsalgoritmer för dynamisk spektrumaccess

Författare:

  • Hugo Tullberg
  • Patrik Eliardsson
  • Jimmy Karlsson
  • Peter Stenumgaard
  • Kia Wiklundh

Publiceringsdatum: 2010-12-16

Rapportnummer: FOI-R--3043--SE

Sidor: 20

Skriven på: Svenska

Nyckelord:

  • dynamisk spektrumaccess
  • kognitiv radio
  • spektrummätning
  • ICF
  • APD
  • multifunktionssystem

Sammanfattning

För att möta militära och civila krav på ökad frekvensflexibilitet bedriver FoTprojektet Dynamiska Telekommunikationslösningar (DynamiT) forskning inom området dynamisk spektrumaccess (DSA). Dynamisk spektrumaccess innebär att de delar av spektrum som inte används för tillfället kan användas av andra användare så länge de inte orsakar oacceptabla interferenser. Ett radiosystem med DSA-förmåga känner kontinuerligt av signalmiljön i det frekvensband som kan användas för kommunikation och använder denna information för att justera radioparametrar, exempelvis bandbredd och modulation, dynamiskt. Ett närbesläktat begrepp är kognitiv radio, vilket är ett radiosystem som har DSAförmåga, men även känner användarens kommunikationsbehov och har förmåga att autonomt fatta beslut om hur dessa bäst skall tillgodoses. I en tidigare rapport har vi föreslagit nya algoritmer för spektrummätning och dynamisk frekvensallokering, benämnda ICF-detektion och APD-detektion. Dessa algoritmer är utvecklade för att ta hänsyn till impulskaraktären hos interferenser och de får bättre prestanda än traditionell spektrumallokering baserad på energidetektion som enbart mäter störsignalers effekt i ett aktuellt frekvensband. ICF- och APD-detektorer har implementeras i en simuleringsmiljö för att utvärdera deras prestanda. Utvärderingen visar att ICF- och APD-detektorerna ger bättre förmåga att upptäcka pulsade interferenser. Utvärderingen visar vidare att kommunikationssystem som använder dessa algoritmer för spektrummätning har lägre symbolfelssannolikhet än system som använder energidetektion. En del av en kognitiv radios (DSA-kapabel radios) funktion är att den kontinuerligt mäter spektrum inom det band den kan använda för kommunikation. Kompletterat med lämplig analys är således en kognitiv radio en signalspanare, och om flera radioterminaler är ihopkopplade i ett radionät får vi alltså en distribuerad signalspaningsförmåga "gratis"