Enerji Algılama Tabanlı İşbirlikçi Online Öğrenme Algoritması Kullanılarak Bilişsel Radyo Ağlarında Spektrum Algılama Başarımının İyileştirilmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK VE ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Kenan Koçkaya

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): İbrahim Develi

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Kablosuz haberleşme teknolojileri hızlı bir değişim ve gelişim içerisindedir. Kablosuz haberleşme ile sunulan hizmet çeşitliliğinin artması, kablosuz teknolojileri kullanan kullanıcı sayısında ve iletilen veri miktarında büyük artışlara neden olmuştur. Bu durum sonucunda spektruma olan talep ciddi bir biçimde artmış ve spektrum kıtlığı sorunu ortaya çıkmıştır. Lisanslı kullanıcılar tarafından etkin ve verimli bir şekilde kullanılmayan sınırlı erişilebilir spektrumun esnek bir şekilde lisanssız kullanıcıların erişimine açılması spektrum kıtlığının ortadan kaldırılması konusunda umut verici bir yaklaşım olarak Bilişsel Radyo (BR) kavramı ortaya çıkmıştır. BR çalışma ortamını algılayabilen ve ortamla etkileşimine dayalı olarak çalışma parametrelerini güncelleyen, dinamik spektrum erişim tekniklerini kullanan yeni nesil akıllı bir ağ teknolojisidir. BR'nun başarımında spektrum algılama bilişim döngüsünü başlatan işlev olması nedeniyle anahtar rol oynamaktadır. Enerji algılama (EA) yöntemleri birincil kullanıcı işareti hakkında önsel bilgiye ihtiyaç duymaması ve matematiksel karmaşıklığının az olması nedeniyle spektrum algılama uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, BR ağlarında enerji algılama tabanlı spektrum algılama yönteminin performansını arttırmak için online (çevrimiçi) öğrenme algoritması kullanılarak EA yöntemlerinin başarımında etkin rol oynayan eşik değer ifadesinin yeniden türetilmesi amaçlanmıştır. Tez çalışmasının özgünlüğünün artırılması için, sönümsüz AWGN ve Rayleigh, Nakagami-m, Rician ve Weibull sönümlü kanallarda, düşük SNR rejiminde farklı sistem parametreleri için başarım analizleri yapılmıştır. Bütün analizlerde türetilen analitik ifadelerin doğruluğu literatürdeki çalışmalara benzer olarak bilgisayar benzetimleri ile gösterilmiştir. Anahtar Kelimeler: Bilişsel Radyo; Spektrum Algılama; Enerji Algılama; Eşik Değer; Online öğrenme