Indirect Methods for Constructing Radio Environment Map

Abstract

To solve the spectrum scarcity problem caused by the high number of wireless applications and users, the concept of cognitive radio (CR) was proposed in the past few years. Cognitive radio networks (CRNs) provide dynamic spectrum access (DSA), where the unlicensed users can access the spectrum without causing unacceptable level of interference to the primary user (PU). DSA was based on conventional spectrum sensing information or geolocation databases. Later, radio environment map (REM) as an improved geolocation database was introduced to enhance the DSA process. It is a comprehensive map consists of different integrated databases, and the interference field information is one of its databases.

Radio environment maps for military cognitive networks: density of small-scale sensor network vs. map quality

“…4 km 2 ) was similar to the one presented in [15]. Although the number of sensors was smaller than the number typically analyzed, it was comparable to [14,17].…”

“…The accuracy of determining the location of the transmitter in meters was used as a measure of the quality of REM maps in [17]. The environment considered in the research work was a simulated urban macro-cell square area of 1 km 2 .…”

Model for building of the radio environment map for cognitive communication system based on LTE

“…Для решения проблемы дефицита частотного ресурса предлагается использовать технологию динамического доступа к спектру (Dynamic Spectrum Access) [Косичкина и др., 2015;Dwarakanath et al, 2013;Alfattani, Yongacoglu, 2018], которая заключается в открытии лицензированного диапазона для вторичных пользователей (Secondary Users, SU) при условии, что используемые ими каналы в данный момент не используются первичными пользователями [Косичкина и др., 2018].…”

“…Для хранения и обработки данных КР используется карта радиосреды [Каретников, 2020] (radio environment map, REM) -пространственно-временная база данных (БД), актуальная карта всех радиоактивностей в сети [Fette, 2006], в задачи которой входит осуществление постоянного взаимного обмена информацией с когнитивными устройствами, что позволяет им эффективно использовать лицензированный спектр на вторичной основе. Построение REM реализуется двумя методами: одновременное зондирование спектра из разных положений в пространстве и оценка значения для произвольной точки с помощью интерполяции (прямой), оценка местоположения передатчиков и их параметров, а затем оценка уровня сигнала в заданной области с использованием определенной модели распространения (косвенный) [Alfattani, Yongacoglu, 2018]. Карта радиосреды может иметь различные реализации в зависимости от особенностей задействованных систем связи, но основные принципы построения REM и ее структура сводятся к общим базовым компонентам: блок хранения и сбора данных (storage and acquisition), менеджер REM, измерительные устройства (measurement capable devices) [Pesko et al, 2014;Suchański et al, 2019].…”

“…Показатели качества сформированной REM количественно оцениваются по среднеквадратической ошибке, вычисляемой в каждой точке сетки, как разность значений мощности сигнала для рассчитанных и фактических уровней карты REM [Pesko et al, 2014;Yilmaz et al, 2013]. В работах [Alfattani, Yongacoglu, 2018;Yilmaz, Tugcu, 2015] точность показателя качества формирования REM предлагается оценивать по ошибке локализации передатчика и мощности передаваемого сигнала. Вычисление состояния радиосреды и ее прогнозирование выполняются на основе данных REM: генерируется информация для КР, включая сведения о свободных и ограниченных в пространстве и времени частотных ресурсах.…”