Adaptive threshold architecture for spectrum sensing - Kist, Maicon (2014)
A política atual de alocação do espectro compreende licenciar o uso de canais de radi- ofrequência e garantir que determinados usuários tenham acesso exclusivo a esses canais. Através dessa política, os melhores canais para comunicações sem fio de curtas e médias distâncias já foram licenciados. Sendo assim, é cada vez mais difícil disponibilizar canais adequados para novos serviços sem fio que necessitem destes canais ou para melhorar os serviços sem fio existentes. Contudo, medidas de utilização dos canais licenciados mos- traram que estes são subutilizados em determinados períodos do dia e em certas regiões geográficas. A atual subutilização dos canais de radiofrequência fez com que as agências governa- mentais considerassem um nova política de acesso ao espectro. Nessa nova política, um usuário não licenciado pode acessar canais subutilizados temporariamente, com a restri- ção de não causar interferência nas transmissões dos usuários licenciados. Dessa forma, antes de acessar um canal de rádio, o usuário não licenciado precisa analisa-lo com o objetivo de garantir que nenhum usuário licenciado esteja transmitindo. A análise dos canais é feita através do uso de soluções de sensoriamento espectral. A maior limitação das soluções atuais de sensoriamento espectral é o uso de parâme- tros estáticos para detectar a transmissão de um usuário licenciado. O uso de parâmetros estáticos é uma limitação porque o sensoriamento espectral pode encontrar diferentes ní- veis de ruído e interferência na análise dos canais. Nesse contexto, algoritmos de apren- dizagem de máquina podem ser empregados para adaptar dinamicamente os parâmetros de detecção utilizados no sensoriamento espectral. Neste trabalho é proposta a Arquitetura para Thresholds Adaptativos (ATA) para sen- soriamento espectral. Essa arquitetura emprega algoritmos de aprendizagem de máquina para adaptar, em tempo real, os parâmetros de detecção do sensoriamento espectral. Além disso, um protótipo da ATA foi desenvolvido e avaliado em um ambiente de rádio expe- rimental baseado na norma IEEE 802.22. Os resultados mostram que ATA alcança um desempenho melhor que as soluções atuais de sensoriamento espectral em termos de pre- cisão na detecção do usuário licenciado e no tempo necessário para analisar o canal de rádio.