Arquitetura de Rede de RÃ¡dios Cognitivos Utilizando ... - UFMG

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94 Anais4. ArquiteturaAssume-se que a CRN modelada é um sistema com acesso por divisão de tempo, ouseja, o tempo é dividido em intervalos discretos (slots) e as transmissões de quadrossempre começam no início de cada intervalo. Para evitar conflito ou interferênciaprejudicial aos PU, os CR necessitam monitorar o espectro antes de cada tentativa detransmissão. Portanto, no início de cada intervalo de tempo, os CR precisam reservarum intervalo fixo de tempo para verificar a presença ou não do PU. Define-se acapacidade do canal como a quantidade de bits transmitidos por segundo.Como proposta, a arquitetura CMPS, mostrado na Figura 3, apresenta ocomponente de Segurança Espectral como aprimoramento do ciclo cognitivo descritoem [Akyildiz et al. 2006]. O trabalho realizado em cada uma das fases é detalhado nosparágrafos seguintes.4.1. Sensoriamento EspectralNesta fase, o CR monitora o espectro eletromagnético objetivando captur as ondas deradiofrequência e produzir informações sobre as faixas de frequência, tais como o tipode usuário (PU, SU ou nenhum) que ocupa o espectro no momento e a RSR, que serãoúteis na fase de Análise Espectral.As técnicas de sensoriamento espectral citadas na literatura são: a detecção depadrões de sinal, quando o CR conhece as características dos sinais monitorados [Sahaiet al. 2004], a detecção de energia, aplicada quando o CR não conhece suficiente ossinais monitorados [Sahai et al. 2004] e a detecção de características periódicas dossinais, válida quando o sinal monitorado possui padrões periódicos [Cabric et al. 2004]A entrada desta fase é composta das ondas de radiofrequência do ambiente rádiomonitorado e a saída será, por exemplo, uma lista de faixas de frequências contendo arelação de tipos de usuários responsáveis pela ocupação espectral e a RSR referente acada faixa, conforme mostra o exemplo descrito na Tabela 1.Canal Faixa de Frequência (MHz) Usuário RSR (dB)1 1820-1825 PU 102 1825-1830 Não utilizada 503 1830-1835 SU 8Tabela 1. Um Exemplo de Saída da Fase de Sensoriamento EspectralNo exemplo da Tabela 1, considera-se que o CR está monitorando apenas 3faixas de frequência; entretanto, o CR pode monitorar tantas faixas de frequênciasquantas o seu hardware lhe permitir. Tem-se também que estas são as informações deinteresse do CR do exemplo. Caso outras informações sejam necessárias e possam serdetectadas do ambiente rádio, tais como a estratégia de modulação e a técnica decodificação empregadas, estas podem ser incluídas na saída desta fase.
II Workshop de Redes de Acesso em Banda Larga 95PUSU LegítimoSU AtacanteDispositivotransmissãotransmissãoataqueInfo ambiente rádioAmbiente Rádioparâmetros detransmissãoinfo recursosdisponíveis parao dispositivoSensoriamento Espectralinfo faixas defrequênciaAnalise EspectralBD Políticasprevisão de disponibilidadedas faixas de frequênciainfo políticas detransmissãoDecisão Espectralinfo utilizaçãodos canaisprevisão dedisponibilidadedas faixas defrequênciaestratégiade mitigaçãode ataquesrequisitosde QoSrequisitosde QoSBD Utilização dosCanaisSegurança EspectralCamadas deRedes eSuperioresFigura 3. Arquitetura CMPS para CR4.2. Análise EspectralEsta fase recebe a lista de informações das faixas de frequência da fase deSensoriamento Espectral e, utilizando um banco de dados de utilização das faixas defrequência, gera a lista de previsão de disponibilidade dos canais. A saída desta fasetambém é uma lista de informações das faixas de frequência acrescida da probabilidadede utilização de cada canal, conforme mostra o exemplo descrito na Tabela 2.CanalFaixa de Frequência(MHz)Usuário RSR (dB) Probabilidadede Utilização1 1820-1825 PU 10 0.102 1825-1830 Não utilizada 50 0.903 1830-1835 SU 8 0.25Tabela 2. Um Exemplo de Saída da Fase de Análise Espectral
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