Cognitive communication techniques for next-generation heterogeneous networks

Son dönemlerde bilişsel radyo tayf kıtlığı sorunu için umut vaadedici bir çözüm olarak belirmiştir. Bilişsel radyo, fırsatçı ve dinamik tayf erişimi yeteneği sayesinde gelişmiş tayf kullanımı ve artırılmış iletişim kalitesi gibi çekici özellikler sağlamaktadır. Ancak bu kabiliyetler tayf algılama ve tayf yönetimi gibi ek görevleri gerekli kılarlar. Önümüzdeki yıllarda bilişsel radyonun kablosuz algılayıcı ağlar, akıllı şebekeler, makineden makineye haberleşme, toplum koruma ve afet yardımı ağları ve araç ağları gibi alanlarda kullanılması öngörülmektedir. Bilişsel radyonun kullanımı için her bir alandaki ek yetenekler ile yeni gereksinmeler arasındaki dengeyi sağlayacak en uygun tekniklerin belirlenmesi gerekmektedir. Bu tezde amacımız farklı ağ platformlarının karakteristiklerinden faydalanarak özel tasarlanmış bilişsel radyo tabanlı çözümler geliştirmektir. Önceden bahsedilmiş olan alanlardan herbiri için bilişsel radyonun, özellikle tayf kıtlığı sorununu aşmak için, nasıl kullanılabileceği ile ilgili kapsamlı tartışmalar sunulmuştur. Ardından, bilişsel radyo algılayıcı ağlar için tayf algılama, hız maksimizasyon ve ulaşılabilir güvenilirlik için çözümler sunulmuştur. Daha belirgin ifade etmek gerekirse, kaynağı kısıtlı bilişsel radyo algılayıcı ağlar için iki aşamalı tayf algılama çözümleri sunulmuştur. Birinci aşamada boş olma ihtimali yüksek olan kanalları kabaca kestirilmektedir. İkinci aşamada daha kesin bir algılama yöntemi kullanılarak boş kanallar daha yüksek bir hassasiyetle belirlenmektedir. Elektromanyetik enerji depolayan bilişsel radyo ağları için hız maksimizasyonuna ilişkin analiz sunulmuştur. Ayrıca, akıllı şebeke ağları için fırtsatçı tayf erişimi ile erişilebilecek en yüksek güvenilirliğe ilişkin inceleme de verilmiştir. Bu analiz için özel olarak akıllı şebeke ağlarını tercih etmemizin sebebi, gerek pahalı şebeke ekipmanını korumak için, gerekse uyarlanabilir ücret belirleme için, güvenilirliğin bu ağlarda son derece önemli bir gereksinim olmasıdır. Toplum koruma ve afet yardımı ağlarında bilişsel radyo kullanımının geçerliliği tartışılmış ve bilişsel radyo tabanlı bir ağ mimarisi önerilmiştir. Önerilen yapının literatürdeki alternetifleri ile karşılaştırılması sunulmuştur. Benzetim sonuçları, uygun kullanıldığında, bu sistemlerde bilişsel radyonun önemini göstermektedir. Son olarak, bilişsel araç ağlarında yönlendirme konusu ele alınmıştır. Bu ağ türünün dinamik doğasından ortaya çıkan zorluklar ve bunun yanı sıra, bu ağlara has avantajlar listelenmiştir. Araç ağları ve bilişsel araç ağlarında yönlendirmeye yönelik literatürdeki çalışmalar incelenmiştir.