یکی از مشخصه های نسل جدید شبکه های الکتریکی تحت عنوان شبکه های هوشمند ارتباط دو طرفه داده بین بخش تولید، توزیع و مصرف است. این ارتباط از طریق بسترهای مخابراتی صورت می گیرد. در این میان، بسترهای مخابراتی بی سیم به دلیل هزینه کم و نصب آسان از اولویت بیشتری نسبت به مخابرات سیمی برخوردار است. از چالش های عمده مخابرات بی سیم جهت استفاده در شبکه هوشمند، عدم وجود منابع طیفی اختصاصی است. در این پایان نامه ابتدا به معرفی ملزومات، تکنولوژیها و چالش های مخابرات بی سیم در شبکه های هوشمند پرداخته می شود. سپس مسئله مهم فراهم سازی طیف و تخصیص فرکانس در شبکه هوشمندارائه می شود. اساس کار، فراهم سازی کانالهای فرکانسی ازطریق شبکه های تجاری پیاده سازی شده در همسایگی شبکه هوشمند است. فرض می شود که شبکه های همسایه کانالهایی را با قیمت فروشی که تابعی از شرایطدینامیکی هر شبکه است به شبکه هوشمند عرضه می کنند. شبکه هوشمند نیز با در نظر گرفتن نرخ داده مورد نیاز و کیفیت کانالهای ارائه شده، کانالهای خریداری شده را با بهینه سازی کمترین قیمت مشخص می کند. نتایج مدلسازی و حل مسئله نشان می دهد که در این روش افزایش تعداد شبکه های همسایگی باعث کاهش قابل توجه هزینه شبکه هوشمند می شود. یکی دیگر از روش های فراهم سازی فرکانس در شبکه های هوشمند، استفاده از تکنولوژی رادیو شناختی است. در این تکنولوژی، کانالهایی از شبکه های همسایه که در یک فاصله زمانی بلا استفاده می مانند توسط شبکه هوشمند مورد استفاده قرار می گیرند. در این زمینه یک الگوریتم ابداعی پیشنهاد می شود که در درآنترافیک ارسالی شبکه هوشمند به سه اولویت تقسیم می شود. این الگوریتم امکان دسترسی دسته های ترافیکی به کانال های فرکانسی را به صورت شناختی و به ترتیب اولویت فراهم می کند. نتایج شبیه سازی نشان از عملکرد مطلوب این الگوریتم دارد.
