Yazılım tanımlı ağ yaklaşımına dayalı kablosuz bilişsel radyo ağları

Bilişsel radyo ağ teknolojisi, ikincil (lisanssız) kullanıcılara birincil (lisanslı) kullanıcıların iletişimine müdahale etmeden lisanslı spektrumlara erişim imkânı tanıyan güncel bir yaklaşımdır. Bu yaklaşım spektrum yetersizliği ve spektrumların verimsiz kullanımı gibi güncel sorunlara çözüm önermektedir. Yazılım tanımlı ağ yaklaşımı ise geleneksel ağ altyapısının sınırlılıklarını ortadan kaldırmayı amaçlayan, tümleşik olan veri ve kontrol düzlemlerinin birbirinden soyutlanmasını öneren yeni bir ağ yaklaşımıdır. Bu yaklaşım, ağ ve yönetim işlevlerinin basitleştirilmesi, politika tabanlı olması, mevcut ağ altyapısına uygulanabilir olması ve ağın otonom bir yapıya kavuşmasını sağlaması gibi birçok imkân sunmaktadır. Veri merkezleri, bulut bilişim, kablosuz algılayıcı ağ teknolojileri gibi mimari açıdan birbirinden farklı birçok alanda yazılım tanımlı ağ çalışmaları halen devam etmektedir. Bu çalışmada, kablosuz iletişimin bir formu olan bilişsel radyo ağ teknolojilerinin mevcut ağ altyapı sorunlarına çözüm bulmak amacıyla yazılım tanımlı ağ yaklaşımına dayalı yeni bir mimari önerilmiştir. Bilişsel radyo ağlarında bulunan baz istasyonlarının bazı yönetim işlevleri denetleyiciye devredilerek yarı dağıtık bir kontrol mekanizması geliştirilmiştir. Bu sayede bilişsel radyo ağlarında kaynak sanallaştırma gerçekleştirilirken, ikincil kullanıcılar için dinamik, altyapıdan bağımsız ve verimli kaynak tahsisi sağlanmaktadır. Böylece, baz istasyonları üzerindeki aşırı kontrol yükü azaltılarak ağ performansı arttırılırken, ikincil kullanıcıların baz istasyonlarına ve fiziksel ağ kaynaklarına olan bağımlılığı da azaltılmıştır. Önerdiğimiz ağ ortamının başarım analizi Riverbed Modeler benzetim yazılımı aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada ikincil kullanıcılar için farklı iş yükleri seçilerek birincil ağ için uçtan uca gecikmeler, beş adet ikincil kullanıcı olan bir ortam için birincil ağ gecikmeleri, paket kayıp oranları ve bit hata oranları incelenmiştir. Ayrıca aynı ve farklı paket boyutları için birincil ağ ve önerilen ağ mimarisi iş çıkarma oranları incelenmiş, kanal birleştirme tekniği kullanılarak ağ performansı da arttırılmıştır. Benzer ortam ve senaryolara sahip literatürdeki başka bir çalışmayla karşılaştırılmış ve iş çıkarma oranının yaklaşık %45 oranda daha yüksek çıktığı gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, yazılım tanımlı ağ yaklaşımının bilişsel radyo ağları için uygun bir çözüm olduğu görülmüştür.