Mô hình vô tuyến nhận thức dựa trên SDR
Mô hình vô tuyến thông minh điển hình trên cơ sở SDR như hình 5. Theo đó, các chức năng và các đặc tính cơ bản như sau:
Khối anten dải rộng (Wideband antenna) có đặc điểm là hoạt động trên toàn bộ băng tần vô tuyến thông minh (dải tần này rất rộng). Để tận dụng triệt để tài nguyên phổ tần vô tuyến còn trống một cách tức thì, anten dải rộng phải có khả năng quét tần số rất rộng sao cho có thể phát hiện được hầu hết những thay đổi của môi trường (thơi gian không sử dụng của các dải tần số đã cấp phép). Toàn bộ phổ tần khả quét được chia thành N băng nhỏ, và mỗi thiết bị vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm (SDR) sẽ hoạt động trên một băng tần nhỏ đó. Ngoài ra, hệ thống đa anten được đề xuất để tạo búp sóng và độ lợi phân tập nhằm tăng cường độ phân giải không gian và cải thiện hiệu quả tách sóng.
Khối duplexer được dùng để định hướng (phânn bổ) tín hiệu cho các anten, hay nói cách khác nó phân cách tín hiệu thu và phát tín hiệu phát.
Hình 5: Mô hình vô tuyến nhận thức điển hình trên cơ sở SDR
Khối lựa chọn tần số động (Dynamic Frequency Selection – DFS) là một quá trình lựa chọn tần số tự động được dung trong vô tuyến nhận thức để tránh gây nhiễu đến các hệ thống vô tuyến khác có quyền ưu tiên cao hơn khi hoạt động ở cùng băng tần. Khi hoạt động, phổ tần sẽ chỉ được lựa chọn sử dụng khi nó không bị chiếm dụng bởi thiết bị khác, và sẽ dừng chiếm dụng phổ tần này nagy khi các thiết bị vô tuyến có quyền ưu tiên cao hơn có nhu cầu sử dụng.
Khối vô tuyến được định nghĩa bằng phần mềm (Software Defined Radio – SDR) hoạt động đồng thời trong module thu. Mỗi khối SDR được điều khiển để hoạt động trong một dải tần nhất định thông qua phần mềm mà không phải thay đổi cấu trúc phần cứng. Lý do của việc sử dụng nhiều môdule SDR song song thay vì chỉ một module SDR duy nhất là để giảm độ phức tạp cảu thiết bị SDR. Số liệu đầu ra của khối SDR được đưa vào cùng một khối chức năng, khối này thực hiện quyết định tối ưu dựa trên những thông tin từ các SDR thành phần, trong đó thực hiện lựa chọn va kết hợp giữa các luồng thông tin sau tách sóng để tái tạo luông thông tin cũng như các tín hiệu điều khiển các tham số phần phát.
Khối cảm biến môi trường (incumbent profile detection – IPD) phát hiện sự hiện hữu của thiết bị vô tuyến có quyền ưu tiên cao hơn dựa trên các thông tin về: sơ đồ phân bố phổ tần, thời điểm chiếm dụng phổ tần cảu các thiết bị vô tuyến được cấp phép và tập tham số công suất phát.
Khối tổng hợp tần số thích ứng ở phía phát có nhiệm vụ tạo ra tần số sóng mang tham khảo chuẩn một cách chính xác phục vụ cho quá trình điều chế cao tần và chuyểnn đổi băng tần. Muốn vậy, cần phải khai thác thông tin từ khối cảm biến môi trường (IPD) như: sơ đồ phân bố phổ tần, thời điểm chiếm dụng phổ tần của các thiết bị vô tuyến được cấp phép và tập tham số công suất phát. Các thông số này cho phép xác định chính xác mức công suất phát nhằm đảm bảo vô tuyến nhận thức không gây nhiễu đến các thiết bị vô tuyến khác.
Khối điều khiển công suất phát (Transmit Power control – TPC) cho phép thích ứng mức công suất phát theo sự thay đổi tần số làm việc của thiết bị vô tuyến nhận thức.
Khối cổng định thời (Timing Gate) cho phép đảm bảo rằng vô tuyến thông minh chỉ phát tín hiệu ở những tần số hiện không bị chiếm dụng.
Còn tiếp...