Channel selection and assignment schemes for efficient spectrum sharing and energy efficiency in cognitive radio networks
Bilişsel radyo ağlarında verimli spektrum paylaşmı ve enerjı verimliliği için kanal seçme ve atama algoritmaları
- Tez No: 312064
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FATİH ALAGÖZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 182
Özet
Bu tezde dağıtık kanal seçme ve merkezi kanal atama problemlerine odaklanıyoruz. İlk konu için spektrum paylaşım verimliliği ile ilgilenirken ikinci kısımda ayrıca enerjiverimliliğini de dikkate alıyoruz. Öncelikle, spektrum parçalanmasını azaltarak spektrum paylaşım verimliliğini arttıran bencil olmayan bir dağıtık kanal seçim algoritmasıöneriyoruz. Ayrıca, önerimiz için Sürekli Zaman Markov Zincirleri kullanarakbir analitik model sunuyoruz. Bu tezde ayrıca iş oranı açısından ciddi bir şekildeödün vermeden, sadece fırsatçı olan çizelgeleyicilerden enerji verimliliği ve adalet nosyonuaçısından daha iyi başarım gösteren çeşitli merkezi kanal atama algoritmalarıgeliştiriyoruz. Öncelikle, spektrum doluluk bilgisini beyaz spektrum veritabanındanalan bir BR Ağı'na (BRA) odaklanıyoruz. İletim, boşta bekleme ve hem süreklihem parçalı spektrum organizasyonunda kanal değiştirme sürelerini dikkate alarakbuluşsal algoritmalar geliştiriyoruz. Son olarak, BRlerin konuşmadan-önce-dinle erişim yaklaşımını uyguladıkları bir BRA'na odaklanıyoruz. Önceki önerimizden farklı olarak,bu çizelgeleyici, BRlerin oluşturduğu karışımın herhangi bir Birincil Kullanıcı (BK)kanalında tolere edilebilir limitleri aşmamasını garanti eder. Bununla birlikte, buçizelgeleyici birincil kanallar arasında boş olma ihtimallerine göre ayrım yaptığı gibimerkeze giden ve merkezden gelen hattaki kontrol için harcanan süreyi dikkate alır.Çizelgeleme kontrol yükü ve BK karışım ihtimali arasındaki ödünleşimi dikkate alarak yüksek iş oranını sağlayan çerçeve süresini belirliyoruz. Başarım çalışmaları önerdiğimizyöntemin iş oranını en iyileyen çizelgeleyiciye benzer iş oranı başarımı gösterdiğini ancakondan daha az enerji harcadığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, we focus on distributed channel selection and centralized channel assignment in cognitive radio networks (CRN). For the former topic, we are concerned with the efficiency of spectrum sharing whereas in the latter, we also aim to improve energy efficiency of the CRN. First, we propose a non-selfish distributed channel selection scheme which improves the efficiency of spectrum sharing by mitigating thespectrum fragmentation. We also present an analytical model for our proposal using Continuous Time Markov Chains. In this thesis, we also devise various centralized channel assignment algorithms that outperform pure opportunistic schedulers in terms of energy efficiency and fairness notion without significantly trading off throughput efficiency. Initially, we consider a CRN which acquires channel occupancy informationfrom a white space database. We develop heuristic algorithms considering transmission, idling and channel switching periods in both contiguous and fragmented spectrum. Finally,we consider a CRN in which CRs apply a listen-before-talk access approach. Different from our previous proposal, this scheduler ensures that interference caused by CRs does not exceed the tolerable limits in any of the primary user (PU) channels. In addition, it considers the differences among the PU channels in terms of probabilityof being idle as well as the control messaging overhead in downlink and uplink. Considering the tradeoff between the scheduling overhead and PU interference probability,we identify the frame length achieving high throughput. Simulation results show that our proposal achieves high throughput performance comparable to a throughput maximizing scheduler but it consumes lower energy than the latter.
Benzer Tezler
- Tam-çift yönlü bilişsel röle ağları için enerji hasatlamalı yeni bir spektrum paylaşım protokolü
An energy-harvesting spectrum sharing protocol for cognitive full-duplex relaying networks
HÜSEYİN ONUR BAKTIROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ÜMİT AYGÖLÜ
- Priority based cooperative spectrum sharing in cognitive radio networks
Bilişsel radyo ağlarda öncelik tabanlı, kooperatif spektrum paylaşımı
GÜLNUR SELDA UYANIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMA OKTUĞ
- Sum-rate optimal resource allocation for single carrier frequency division multiple access systems
Tek taşıyıcılı frekans bölmeli çoklu erişim sistemleri için toplam veri hızını enbüyükleyen özkaynak tahsisi
TEOMAN MERT
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ALİ ÇIRPAN
- New approaches for quality of service provisioning in cognitive radio networks
Bilişsel radyo ağlarında servis kalitesini yükseltmeye yönelik yeni yaklaşımlar
GÜLNUR SELDA UYANIK
Doktora
İngilizce
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMA FATMA OKTUĞ
- Towards more reliable medium access control with data-driven spectrum allocation
Veri tabanlı spektrum tahsisi ile daha güvenilir ortam erişim kontrolüne doğru
UMURALP KAYTAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SİNEM ÇÖLERİ ERGEN