University of Khartoum

Distance-Based Cognitive Radio Networks Spectrum Management and Coverage Planning

Distance-Based Cognitive Radio Networks Spectrum Management and Coverage Planning

Show simple item record

dc.contributor.advisor Mohammed Ali Hamad Abbas en_US
dc.contributor.author Elmakki, Abdalla Bashir Yousif
dc.contributor.other Department of Electrical and Electronic Engineering en_US
dc.date 2018-05
dc.date.accessioned 2019-09-09T12:02:19Z
dc.date.available 2019-09-09T12:02:19Z
dc.date.submitted 2019
dc.identifier.uri http://khartoumspace.uofk.edu/123456789/27114
dc.description.abstract With the advent of new high data rate wireless applications, as well as growth of existing wireless services, demand for additional bandwidth is increasing rapidly and the spectrum will be scarce; researches focusing currently on cognitive radio (CR) as a new paradigm for enabling much higher spectrum utilization. This thesis gives an overview of cognitive radio systems and explains the different components of the cognitive cycle, and it reviewing the key terms and concepts related to CR spectrum management such as spectrum sensing and spectrum access techniques. The objectives of this thesis are proposes and adopted a spectrum management algorithm, and develop a coverage planning tool that leads to efficient use of the frequency spectrum of the proposed DBCRN. The contributions of this thesis are to propose algorithms and developing a network planning tool that can be used in managing spectrum, and planning the coverage of a next generation network named as thesis entitled Distance-Based Cognitive Radio network (DBCRN). This thesis considers a DBCRN as an integrated system that consists of database connected with a single cognitive base station (CBS) communicating with multiple CRs over wireless channels, while being assisted by multiple relays. The database accepts geolocation information of the CR and provides CBS with the environmental information such as the geographical features, available services and networks, and spectral regulations. The coverage planning tool considers the database information and the CRs sensed data, and then it calculates the distance between the CR and the CBS. Based on the calculated distance, the proposed algorithm describes how CRs join a CRN and other existing wireless networks. Moreover the planning tool determine what type of propagation models should be selected and on what basis it can do that. The network planning tool developed by using many computer aided simulation tools in particular, the Visual Basic.net (VB.NET) 2015 programming language, and SQL Server 2014. The thesis conclude that the DBCRN network will enable lower cost Internet access by reducing the substantial cost component associated with the purchase of spectrum, and it could create the backhaul necessary to reach remote rural areas. It is also can be used in dense urban areas to enable efficient sharing of the scarce spectrum resource. The thesis recommends further researches to design REM database compatible with DBCRN planning tool, and optimize the performance of the proposed DBCRN. en_US
dc.language.iso en en_US
dc.publisher University of Khartoum en_US
dc.subject Distance-Based Cognitive ; Radio Networks Spectrum Management; Coverage Planning en_US
dc.title Distance-Based Cognitive Radio Networks Spectrum Management and Coverage Planning en_US
dc.type Thesis en_US
dc.Degree Ph.D en_US
dc.Faculty Engineering en_US
dc.description.arabic-abstract بظهور التطبيقيات الجديدة للإتصالات اللاسلكية ذات المعدلات العالية لنقل البيانات مضافاً اليها النمو المتزايد الخدمات اللاسلكية الموجودة أصلا، إزداد بسرعة عالية الطلب على إستخدام الترددات كما زاد أيضاً الطلب على إستخدام نطاقات عريضة تكفي لتشغيل التطبيقات الجديدة مما أدى الي ندرة كبيرة في الترددات المخصصة للشبكات اللاسلكية، عملت البحوث الجارية على إقتراح تقنيات الهاتف الإدراكي كحل لمشكلة ندرة الترددات و لكي تمكن من إستخدام الطيف الترددي بكفاءة عالية في النطاقات المخصصة للهواتف المتنقلة و الشبكات اللاسلكية. قدمت هذه الرسالة نظرة عامة عن أنظمة الهواتف الإدراكية مع شرحها للمكونات المختلفة لدورة عمل الهاتف الإدراكي، كما أوضحت المصطلحات و المفاهيم المتعلقة بإدارة الترددات في أنظمة الهواتف الإدراكية، مثالاً لذلك طرق تحسس الطيف و تقنيات الوصول المتعدد في شبكات الهواتف الإدراكية. هدفت هذه الرسالة الى إقتراح و تبني خوارزمية تصف كيفية إدارة الترددات وكذلك تطويرأداة برمجية لتخطيط التغطية مما يقود لإستخدام أمثل للترددات بواسطة شبكة الهاتف الإدراكي المعتمدة على المسافة التي إقترحتها هذه الرسالة. تساهم هذه الرسالة بإقتراحها لخوارزيمية لإدارة الترددات و بتطويرها لأداة برمجية لتخطيط التغطية لشبكات متباينة/هجين مقترحة للجيل القادم من الهواتف المتنقلة و الشبكات الإدراكية. سميت هذه الشبكة المقترحة كما ظهر في عنوان هذه الرسالة شبكة الهواتف الإدراكية المعتمدة على المسافة. أخذت الرسالة في الإعتبار أن الشبكة الإدراكية المقترحة عبارة عن منظومة متكاملة تضم قاعدة بيانات مربوطة بمحطة قاعدة إدراكية تتواصل هذه المحطة مع عدد من الهواتف الإدراكية عبرقنوات راديوية بمساعدة عدد من المكررات. تستقبل قاعدة البيانات المعلومات المتحسسة عن موقع الهاتف الإدركي الطالب للخدمة عبر محطة القاعدة الإدراكية و من ثم تقوم قاعدة البيانات بتزويد محطة القاعدة الإدراكية بالمعلومات المخزنة بها مسبقاً مثل الخصائص الجغرافية للمنطقة التي يتواصل منها الهاتف الإدراكي، الخدمات و الشبكات المتاحة، ولوائح إستخدام الطيف. أوضحت الرسالة كيفية عمل الأداة البرمجية لتخطيط التغطية حيث أنها تقوم بأخذ البيانات المحفوظة في قاعدة البيانات إضافة للبيانات المتحسسة بواسطة الهاتف الإدراكي المعني ومن ثم تقوم بحساب البعد بين الهاتف الإدراكي و محطة القاعدة الإدراكية. إعتماداً على هذه البعد المحسوب وصفت الخوارزيمية المقترحة كيفية انضمام الهاتف الإدراكي لشبكة الهواتف الإدراكية أو أي شبكة لاسلكية أخرى متاحة له، علاوة على ذلك تقوم الأداة البرمجية بتحديد نمط إنتشار الموجة المناسب لكل بيئة. تم تطويرالأداة البرمجية بإستخدام لغة فيجوال بيسك.نت 5102مع SQL Server .2014خلصت هذه الدراسة الى أن شبكة الهواتف الإدراكية المعتمدة على المسافة تمكن من الوصول منخفض الكلفة لشبكة الإنترنت و ذلك بخفضها لعدد الأجهزة و المعدات المرتبطة بشراء الترددات مع تحقيقها لإمكانية ربط المناطق الريفية البعيدة بأقل تجهيزات ممكنة. أيضاً يمكن استخدام الشبكة المقترحة في المناطق الحضرية المزدحمة حيث أنها تحقق كفاءة عالية في استخدام ومشاركة الترددات. أوصت الرسالة بالبحث مستقبلاً في كيفية تصميم قاعدة بيانات لخريطة البيئة الراديوية متوافقة مع الأداة البرمجية للتخطيط، كما أوصت بالبحث في كيفية تحقيق الأمثلية في شبكة الهاتف الإدراكي المقترحة en_US

Files in this item

Files Size Format View

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Share

Search DSpace


Browse

My Account