Designing and modeling of a coexistence mechanism for vehicular communications on TV White Spaces

Abstract

El crecimiento esperado en el número de vehículos conectados y los datos generados por las aplicaciones y los sistemas de información requerirán tecnologías alternativas para expandir el espectro de comunicaciones. El estándar IEEE 802.22 especifica la operación oportunista de redes inalámbricas de área regional (WRAN) en las bandas de televisión; sin embargo, compartir el espectro de espacios en blanco de televisión (TVWS por sus siglas en inglés) crea el problema de coexistencia entre redes secundarias porque el mecanismo para coordinar el uso del canal TVWS no está definido. Esta tesis aborda el desafío de habilitar la coexistencia entre redes fijas y redes vehiculares secundarias cuando no hay canales de TVWS disponibles para asignar, y ambas redes deben compartir el canal TVWS. Se propone el mecanismo White Space Resource Sharing mechanism (WSRS) basado en control de potencia y acceso al canal, que asigna recursos a los vehículos aún cuando la densidad de los nodos fijos y su potencia de transmisión ocasionan alta interferencia a la red vehicular. El mecanismo WSRS implementa una estrategia para proteger a la red fija secundaria de la interferencia causada por la red vehicular, mientras promueve que ambas redes continúen utilizando el canal TVWS. La capacidad ofrecida a la red vehicular incrementa en hasta un 40\% usando el mecanismo WSRS comparada con la capacidad de canal cuando el uso compartido no está habilitado.