Модель разделения данных пользователей в когнитивной системе связи на базе LTE

Abstract

Развитие беспроводных систем связи порождает проблему нехватки частотных ресурсов, для решения которой перспективно применение когнитивного радио. Одной из ключевых особенностей данной технологии является использование динамического доступа к радиочастотным каналам. При этом выявление не занятых первичными пользователями частотных ресурсов в необходимые моменты времени осуществляется с применением специализированных алгоритмов анализа сигналов и разделением передаваемых и накопленных данных с учетом помех. Эффективность таких алгоритмов в значительной мере определяет скорость и точность передачи информации между вторичными пользователями. Цель: разработать модель и алгоритм разделения данных первичных и вторичных пользователей в когнитивной системе связи на базе LTE для обеспечения возможности планировать режим совместного доступа, выполнить их программную реализацию. Результаты: разработана классификационная модель и предложены признаки для разделения сигналов первичных и вторичных пользователей, представлен алгоритм разделения данных в кадре сигнала сети LTE. Программная часть реализована в качестве компонента имитационной модели с использованием программной среды MatLab. Проведен анализ результатов моделирования, который показал, что данные первичных и вторичных пользователей при значении отношения сигнал/шум не менее 1 дБ корректно де- кодируются с вероятностью 0,98 при заданной вероятности ложного обнаружения 0,01 в диапазоне частот от 1720 до 1835 МГц со временем анализа 1 мс. Практическая значимость: применение полученных результатов предоставляет возможность точно оценить занятость частотных ресурсов с учетом данных первичных и вторичных пользователей, а также планировать доступ вторичных пользователей, что позволит улучшить характеристики когнитивных систем связи.