Bilişsel radyo ağlarında ortam erişim kontrolü ve kanal yönetimi tasarımı ve analizi
The desing and analysis of medium acces controller and channel management on cognitive radio networks
Yazar: AHMET TURGUT TUNCER
Danışman: PROF. DR. CEBRAİL ÇİFLİKLİ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
TV yayınlarına tahsisli TV kanallarının büyük bir kısmı ara sıra kullanıldığından, sınırlı ve kıt bir kaynak olarak boş TV kanallarının etkin ve verimli kullanımı hayati bir konudur.  TV yayıncılığı için tahsis edilmiş mevcut bandlar yayıncılık amaçlı kullanılmaya devam ederken, boş bandlar genişband ağ hizmetleri sunmak amacı ile fırsatçı olarak yeniden kullanıma tahsis edilebilir. Beyaz boşluk olarak adlandırılan parçalanmış ve kullanılmayan TV kanalları önemli miktarda bandgenişliği potansiyeline sahip olup, ayrıca uzak mesafelere erişimi mümkün kılar. Daha genişband birden fazla bitişik veya birbirini takip eden ayrık kanalların Dik Frekans Bölümlemeli Çoğullama (Orthogonal Frequency Division Multiplexing-OFDM) esaslı Bilişsel Radyo (Cognitive Radio-CR) kullanarak teknolojisi kullanılarak bağlanması ile elde edilebilir. 
Bu Tezde, Kanal birleştirme yaklaşımı dikkate alınarak analitik ve benzetim tabanlı başarım tahminleri sunulmuştur. Kanal birleştirme esas alınarak Kablosuz ağlardaki alttaşıyıcılar arası mesafe sabit (Fixed Carrier Spacing-FCS) ve alttaşıyıcı sayısı sabit (Fixed Carrier Number-FCN) OFDM yaklaşımları 5, 10 ve 20 MHz kanallar uyarlanmış ve başarımları detaylı olarak araştırılmıştır. Ayrıca, farklı kanal koşullarında işaret yayılım gecikmesinin ve rastgele erişim protokollerinin başarım üzerindeki etkisi incelenmiştir. Analitik ve benzetim sonuçları esas alınarak başarım ve sunulan trafik arasındaki ilişki irdelenmiştir. 
FCN ve FCS OFDM yaklaşımlarının modülasyon tipine göre başarımlarında belirgin bir fark gözlenememiş, İşaret yayılım gecikmesinin her iki tip üzerinde etkin olduğu saptanmış ve ayrıca, yakalama etkisinin rastgele erişim protokolleri üzerinde çok belirgin olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: TV Beyaz Boşluklar; Kanal Bağlama; Bilişsel Radyo; Alttaşıyıcı 
Sayısı Sabit (FCN);Alttaşıyıcılar arası Mesafe Sabit (FCS).

Abstract:
As a finite and scarce resource, efficient use of idle TV channels are a vital issue since a large portion of the assigned TV bands are used only sporadically, the bands currently allocated to TV services can be opportunistically reassigned to support broadband networking services in rural and urban areas while continuing to provide broadcast TV. The fragmented and unused TV channels named white spaces have considerable amount of bandwidth potential and long transmission ranges. Bandwidth scalability can be supported by bonding multiple contiguous or non-contiguous consecutive channels using orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) based Cognitive Radio (CR).
In this thesis, an analytical model based estimation of the throughput by taking into account channel bonding is presented. In-depth throughput analysis of fixed carrier spacing (FCS) and fixed carrier number (FCN) approaches on 5, 10 and 20 MHz channels have been investigated for various OFDM modulation schemes in TV white spaces considering a channel bonding perspective. Moreover, the effect of signal propagation delay on the throughput is studied under various channel conditions and the throughput analysis of FCS & FCN approaches have been investigated on random access protocols. The relationship between the throughput and traffic are explicated based on analytical and simulation results.
Simulation results show that there is no a distinct difference FCS and FCN OFDM approaches on 5, 10 and 20 MHz channels for various modulation schemes in TV white spaces considering a channel bonding perspective and the effect of signal propagation delay on the throughput has strong effect on both approaches. Moreover, the caprure effect on random access protocols is very remarkable.


Keywords:TV WhiteSpaces; Channel Bonding; Cognitive Radio; Fixed Subcarrier 
Spacing- FCS; Fixed Subcarrier Number – FCN