Gelecek Nesil Ağlar için Spektrum tahsisinde Yeni Bir Yaklaşım: Bilişsel Radyo

Yıl 2012, Cilt: 4 Sayı: 1, 25 - 32, 15.01.2012

Eyüp Tuna Medet Karagöz

Öz

Günümüz kablosuz iletişiminde her bir teknolojiye belirli otoriteler tarafından lisans verme yöntemiyle sabit bir spektrum atama politikası uygulanmaktadır. Farklı teknolojilerin gelişmesi, artan kullanıcı talepleri, mevcut sınırlı spektrumun verimsiz olarak kullanımı yeni bir iletişim teknolojisi kavramının ortaya çıkmasına ve bu teknolojinin hızla gelişmesine neden olmuştur. Yeni nesil ağlar olarak da adlandırılan bilişsel radyo teknolojisiyle spektrumun verimli ve dinamik kullanılması sonucu iletişimin kesintisiz ve daha hızlı olarak yapılması amaçlanmaktadır. Bu çalışmada kablosuz iletişimin gelişmesinde bir dönüm noktası olmaya aday olması nedeniyle bilişsel radyo teknolojisi ele alınmıştır. Bilişsel radyo teknolojisinin temel bilgileri, özellikleri ve kullandığı teknikler açıklanmıştır. Özellikleri ve kullandığı teknikler açısından klasik radyo ve yazılım tanımlı radyo ile karşılaştırılmıştır. Bilişsel radyo konusunda yapılan çalışmalar ve karşılaşılan zorluklar incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Bilişsel Radyo, Yeni Nesil Ağlar, Dinamik Spektrum Erişimi, Spektrum Sezme Teknikleri

A New Approach in Spectrum Allocation for Next Generation Networks: Cognitive Radio

Öz

In today’s wireless communication, a fixed spectrum assignment policy is implemented for each technology by some authorities. Development of different technologies, increase in users’s demands, inefficient usage of limited spectrum enable to emerge a new communication network paradigm and its rapid improvement. Cognitive radio networks which are also known as next generation networks aim to communicate continuously and rapidly as a result of using spectrum efficiently and dynamically. In this paper, due to having a key role for developing wireless communication systems, the cognitive radio technology is investigated. Basic principles and characteristics of cognitive radio networks and the techniques used by cognitive radio are explained. The specifications and the techniques are compared with classic radio and software defined radio. The proposed studies and challenges encountered are discussed.

Anahtar Kelimeler

Cognitive Radio, Next Generation Networks, Dynamic Spectrum Access, Spectrum Sensing Techniques

Kaynakça

• [1]. IEEE Communications Magazine,vol. 43, pp. 10-12, Feb. 2005. [2]. J. Mitola and G. Q. Maguire, “Cognitive Radio: Making software radios more personal,” IEEE Personal Communications, vol. 6, no. 4, pp. 13-18, August 1999 [3]. I.F. Akyildiz, Y. Altunbasak, F. Fekri, R. Sivakumar, “AdaptNet: adaptive protocol suite for next generation wireless internet”, IEEE Communications Magazine 42 (3) (2004) 128–138. [4]. S. Haykin, “Cognitive radio: brain empowered wireless communications”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications 23 (2) (2005) 201–220. [5]. L. Khalid, A. Anpalagan, “Emerging cognitive radio technology:Principles, challenges and opportunities”, Computer and Electrical Engineering 36 (2010) 358-366. [6]. A. Shukla et al., "Cognitive radio technology. A study for Ofcom - Vol. 1", Final Report, QINETIQ/06/00420 Issue 1.1, Feb. 2007. [7]. R.W. Thomas, L.A. DaSilva, A.B. MacKenzie, Cognitive networks, in: Proc. IEEE DySPAN 2005, pp. 352–360, November 2005. [8]. F.K. Jondral, Software-defined radio basic and evolution to cognitive radio, EURASIP Journal on Wireless Communication and Networking 2005. [9]. R. Urfalıoğlu, M.Çiçek, K.K. Paçacı, “Bilişsel radyoda spektrum sezme işlemine yönelik yaklaşımlar.ppt”, Bilgi Teknolojileri ve İletişim Kurumu,www.habtekus.yildiz.edu.tr/2009/Sun u/Bilissel_radyoda_spektrum_sezme.pptx [10]. I.F. Akyildiz, W. Lee, M.C. Vuran, S. Mohanty, “NeXt generation/dynamic spectrum access/cognitive radio wireless networks: A survey”, Computer Networks 50 (2006) 2127–2159. [11]. J. H. Reed, C. W. Bostian, “Understanding the issues in Software Defined Cognitive Radio.ppt”, Virginia Tech Bradley Dept. of Electrical and Computer Engineering. [12]. A. Sahai, N. Hoven, R. Tandra, Some fundamental limits in cognitive radio, Allerton Conf. on Commun., Control and Computing, October 2004. [13]. D. Cabric, S. Mishra, R. Brodersen, “Implementation issues in spectrum sensing for cognitive radio”, Asilomar conference on signals, systems and computers, vol. 1, p. 772–6, November 2004. [14]. H. Tang, “Some physical layer issues of wideband cognitive radio systems”, IEEE international symposium on new frontiers in dynamic spectrum access Networks, p. 151–9, November 2005. [15]. A. Ghasemi, E. Sousa, “Collaborative spectrum sensing for opportunistic access in fading environment”, IEEE international symposium on new frontiers in dynamic spectrum access Networks, p. 131–6, November 2005. [16]. H. Arslan “Cognitive radio, software defined radio, and adaptive wireless systems”, Netherlands, Springer, 2007. [17]. G. Ganesan, Y. Li, “Cooperative spectrum sensing in cognitive radio Networks”, IEEE international symposium on new frontiers in dynamic spectrum access Networks, p. 137– 43, November 2005. [18]. C. Peng, H. Zheng, B.Y. Zhao, “Utilization and fairness in spectrum assignment for opportunistic spectrum Access”, ACM Mobile Networks Appl., pp. 555–576, 11(August), 2006. [19]. S. Bayhan, “Bilişsel radyo katmanı spektrum dinlemesi yazın araştırması problemler ve önerilenyöntemler”,http://www.cmpe.boun.ed u.tr/~bayhan/pdf/SuzanBayhanMACLayerSen singTr.pdf [20]. A.Ç. Talay, D.T. Altılar, “Menzil Adaptif Bilişsel Radyo Ağları”, http://www.emo.org.tr/ekler/65af71b0940870 9_ek.pdf [21]. Federal Communications Commission (FCC), “Spectrum Policy Task Force” ET Docket no. 02-135, November 2002. [22]. S. Kulaç, A. Ekşim, M.H. Sazlı, “Pilot ton kullanarak DTV Spektrum algılama”, 2011 IEEE 19th Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU 2011).