Enerji etkin kognitif radyo ağları: Yeşil ödeme

Abstract

Kablosuz ve Mobil teknolojilerin gelişmesi, kullanım rahatlığından dolayı artan kullanıcı istekleri, multimedya uygulamalarının yoğun kullanımı, frekans sahasının verimsiz kullanılması Bilişsel Radyo (BR) olarak isimlendirilen yeni bir iletişim teknolojisi kavramının ortaya çıkmasına neden olmuştur. BR’ler bütün telsiz iletişim sistemlerinde frekans sahasının daha etkin ve enerji kullanımının da daha verimli olmasını sağlayacaktır. Bu çalışmada BR kavramsal olarak açıklanmış, sisteme ilişkin donanım ve yazılım problemleri özetlenmiş, iletişim ağlarıyla ilgili artan enerji maliyetleri, gittikçe ağırlaştırılan çevrebilim sınırlamalarına bağlı olarak BR’nin enerji etkin çalışmalardaki rolü incelenmiştir. Bu çalışmalar kapsamında, BR’ler enerji etkinliği ve yeşil iletişim temaları altında benzerliklerine göre gruplandırılmış ve özellikle Yeşil iletişimdeki BR katkıları için “Yeşil Ödeme” isimli bir algoritma önerilmiştir. Önerilen Yeşil Ödeme algoritmasında frekans sahasının ikincil kullanıcıları haberleşme güç seviyelerine göre yüksek ve düşük güçlü kullanıcılar olarak ayrılmış, belli bir eşik değerin üstündeki yüksek güçlü kullanıcılara yaptırım olarak ek bir maliyet getirilerek kanal alımları zorlaştırılmıştır. Böylece toplam kullanılabilir kanal yüzdesi düşürülmüş ve harcanan güç miktarında azalma sağlanarak BR’lerin yeşil iletişime katkısı gösterilmiştir.

Development of mobile and wireless technologies, increasing user demands due to the ease of use, intensive use of multimedia applications and the inefficient use of frequency spectrum enable the emergence of a new communication paradigm, namely Cognitive Radios (CR). The use of CRs will provide effective use of spectrum and efficient energy management in all wireless communication systems. In this study, we’ve explained the concept of CR, summarized hardware/software difficulties of the system and examined the role of CRs in energy efficient studies due to the continuous increase of energy costs and tightened ecological regulations in transmission networks. Within the scope of these studies, CRs have been categorized into groups of different similarities under the theme of green communication and energy efficiency and particularly proposed a “Green Payment” algorithm for the contributions in green communications. In the proposed “Green Payment” algorithm, secondary users of the frequency spectrum have been separated into high power and low power users according to the transmitting power levels. It has brought an additional cost for the high power users above a certain threshold value and made more difficult to purchase a free channel. This paper shows how our algorithm has achieved a considerable amount of power reduction while the total percentage of available channels falls down.