بررسی و تحلیل کارایی سیستم های ارتباط مشارکتی رله ای تقویت و ارسال با انتخاب بهترین رله به همراه اشتراک گذاری طیف در سیستم های رادیوشناختی

در این مقاله به تحلیل و ارزیابی کارایی دو سیستم اشتراک گذاری طیف رادیوشناختی مشارکتی مبتنی بر رله ی انتخابی پرداخته می شود. در این سیستم ها یک کاربر ثانویه (بدون مجوز)، طیف کاربر اولیه ای (مجوزدار) را بطور مشترک استفاده می کند به گونه ای که تداخل ناشی از سیگنال کاربر ثانویه در گیرنده کاربر اولیه همواره کمتر از مقدار آستانه ی از پیش تعیین شده باشد، بدین منظور از یک مکانیزم کنترل توان در فرستنده کاربر ثانویه استفاده می شود. در سیستم های مورد نظر، کاربر ثانویه از شبکه ی مشارکتی که شامل چندین رله تقویت و ارسال می باشد، استفاده می کند که در آن، در هر لحظه فقط یک رله ی دارای بهترین شرایط کانال، انتخاب شده و استفاده می شود. تفاوت دو سیستم فوق در روش انتخاب بهترین رله می باشد، بطوریکه: 1) در سیستم اول، روش انتخاب رله ی جزیی است که بر اساس اطلاعات جزیی از کانال ها انجام می گیرد. 2) در سیستم دوم، روش انتخاب رله ی فرصت طلبانه است که بر اساس اطلاعات کامل کانال ها انجام می شود. برای ارزیابی کارایی سیستم ها ابتدا تابع توزیع تجمعی نسبت سیگنال-به-نویز را در گیرنده ثانویه برای هر دو سیستم بدست آورده و سپس روابط ریاضی برای سه معیار مهم ارزیابی کارایی سیستم های مخابراتی یعنی احتمال قطع، نرخ خطای بیت و ظرفیت میانگین کانال تعیین می شود. سپس با استفاده از نتایج عددی حاصل از روابط بدست آمده، عملکرد سیستم های ذکر شده با معیارهای مذکور مورد بررسی قرار می گیرد. برای تایید روابط ریاضی به دست آمده، از مقایسه ی نتایج عددی حاصل با نتایج شبیه سازی مونت -کارلو استفاده می شود که نشانگر صحت روابط بدست آمده است.