Analysis of the varying packet sizes effect on energy consumption in cognitive radio networks

Sercan Demirci; Doğan Yıldız

Makale detayları

Analysis of the varying packet sizes effect on energy consumption in cognitive radio networks

Yazarlar:

Sercan Demirci | Doğan Yıldız

Yayıncı:

Nigde Omer Halisdemir University

Ana Başlıklar:

Bilgisayar Yazılımı | Elektrik Mühendisliği

Dergi:

Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.12 Issue 3, pp.644-655

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

7/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001295905

pISSN:

2564-6605

Anahtar kelimeler:

Özet:

 Wireless communication technologies are developing directly proportional to the need and demand for these technologies. Therefore, studies in this direction are gaining importance day by day. The increase in applications with heavy data traffic, such as social networks, file sharing, and multimedia communication, increases the need for spectrum, which is essential in daily wireless communication. Current wireless communication devices work with a fixed spectrum assignment technique and generally use certain parts of the spectrum. Cognitive Radio Networks CRNs dynamically access the unused and idle parts of the spectrum, allowing the selection of the most appropriate communication channel. It is crucial to determine the packet size used in communication between users in order to reduce the energy consumption resulting from frequency changes among CR users. Because CR users dynamically change their frequencies, reducing the time remaining in the time slots allocated to them for data communication. In this decreasing time, it is also crucial to determine the most suitable package size. In this study, the effects of packet length values on energy efficiency in CRNs were investigated through numerical analyzes for different variable parameters in a Python simulation environment. Investigations made with these parameters can be summarized as follows: The impact of unit channel change power and duration on the total energy according to the packet size, the impact of different time zones on the total energy according to the packet size, the impact of the unsuccessful transmission rate on the total energy according to the packet size, and the variation in the packet sendingreceiving efficiency according to the change in the whole cognitive time.

 Wireless communication technologies are developing directly proportional to the need and demand for these technologies. Therefore, studies in this direction are gaining importance day by day. The increase in applications with heavy data traffic, such as social networks, file sharing, and multimedia communication, increases the need for spectrum, which is essential in daily wireless communication. Current wireless communication devices work with a fixed spectrum assignment technique and generally use certain parts of the spectrum. Cognitive Radio Networks CRNs dynamically access the unused and idle parts of the spectrum, allowing the selection of the most appropriate communication channel. It is crucial to determine the packet size used in communication between users in order to reduce the energy consumption resulting from frequency changes among CR users. Because CR users dynamically change their frequencies, reducing the time remaining in the time slots allocated to them for data communication. In this decreasing time, it is also crucial to determine the most suitable package size. In this study, the effects of packet length values on energy efficiency in CRNs were investigated through numerical analyzes for different variable parameters in a Python simulation environment. Investigations made with these parameters can be summarized as follows: The impact of unit channel change power and duration on the total energy according to the packet size, the impact of different time zones on the total energy according to the packet size, the impact of the unsuccessful transmission rate on the total energy according to the packet size, and the variation in the packet sendingreceiving efficiency according to the change in the whole cognitive time.

 Wireless communication technologies are developing directly proportional to the need and demand for these technologies. Therefore, studies in this direction are gaining importance day by day. The increase in applications with heavy data traffic, such as social networks, file sharing, and multimedia communication, increases the need for spectrum, which is essential in daily wireless communication. Current wireless communication devices work with a fixed spectrum assignment technique and generally use certain parts of the spectrum. Cognitive Radio Networks CRNs dynamically access the unused and idle parts of the spectrum, allowing the selection of the most appropriate communication channel. It is crucial to determine the packet size used in communication between users in order to reduce the energy consumption resulting from frequency changes among CR users. Because CR users dynamically change their frequencies, reducing the time remaining in the time slots allocated to them for data communication. In this decreasing time, it is also crucial to determine the most suitable package size. In this study, the effects of packet length values on energy efficiency in CRNs were investigated through numerical analyzes for different variable parameters in a Python simulation environment. Investigations made with these parameters can be summarized as follows: The impact of unit channel change power and duration on the total energy according to the packet size, the impact of different time zones on the total energy according to the packet size, the impact of the unsuccessful transmission rate on the total energy according to the packet size, and the variation in the packet sendingreceiving efficiency according to the change in the whole cognitive time.

 Kablosuz iletişim teknolojileri, bu teknolojilere olan ihtiyaç ve taleple doğru orantılı olarak gelişmektedir. Dolayısıyla, bu doğrultuda yapılan çalışmalar günden güne önem kazanmaktadır. Sosyal ağlar, dosya paylaşımı ve çoklu ortam iletişimi gibi yoğun veri trafiği olan uygulamaların artışı, kablosuz iletişimde önemli bir yeri olan spektruma olan ihtiyacı günden güne artırmaktadır. Güncel kablosuz iletişim cihazları, sabit bir spektrum atama tekniği ile çalışmakta ve genellikle spektrumun belirli bölümlerini kullanmaktadır. Bilişsel Radyo Ağları Cognitive Radio Networks, CRNler, spektrumun kullanılmayan ve boşta olan bölümlerine dinamik olarak erişerek en uygun durumdaki iletişim kanalının seçilmesini sağlamaktadır. CR kullanıcıları arasında frekans değişimi sonucu ortaya çıkan enerji tüketiminin azaltılabilmesi amacıyla, kullanıcılar arasındaki iletişimde kullanılan paket boyutunun belirlenmesi önem taşımaktadır. Çünkü, CR kullanıcılarının frekanslarını dinamik olarak değiştirmeleri, kendilerine veri iletişimi için ayrılan zaman dilimlerinde kalan süreyi azaltmaktadır. Azalan bu süre içerisinde en uygun paket boyutunun belirlenmesi önem arz etmektedir. Bu çalışmada, paket uzunluk değerlerinin CRNlerdeki enerji verimliliğine etkileri, Pyhon benzetim ortamında farklı değişken parametreleri için nümerik analizler yoluyla incelenmiştir. Bu parametrelerle yapılan incelemeler; birim kanal değişim gücünün ve süresinin paket boyutlarına göre toplam enerjiye etkisi, farklı zaman dilimlerinin paket boyutlarına göre toplam enerjiye etkisi, başarısız gönderim oranın paket boyutlarına göre toplam enerjiye etkisi ve toplam bilişsel sürenin değişimine göre paket gönderimalım veriminin değişimi şeklinde özetlenebilir.

Makale detayları

Analysis of the varying packet sizes effect on energy consumption in cognitive radio networks

Yazarlar:

Sercan Demirci | Doğan Yıldız

Yayıncı:

Nigde Omer Halisdemir University

Ana Başlıklar:

Bilgisayar Yazılımı | Elektrik Mühendisliği

Dergi:

Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.12 Issue 3, pp.644-655

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

7/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001295905

pISSN:

2564-6605

Cognitive radio networks

Frequency switching cost

Packet size

OptimizationBilişsel radyo ağları

Kanal değiştirme maliyeti

Paket boyutu

Optimizasyon

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: Sercan Demirci | Doğan Yıldız

Yayıncı: Nigde Omer Halisdemir University

Ana Başlıklar: Bilgisayar Yazılımı | Elektrik Mühendisliği

Dergi: Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.12 Issue 3, pp.644-655

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 7/2023

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2001295905

pISSN: 2564-6605

Sayı

Yazarlar:

Sercan Demirci | Doğan Yıldız

Yayıncı:

Nigde Omer Halisdemir University

Ana Başlıklar:

Bilgisayar Yazılımı | Elektrik Mühendisliği

Dergi:

Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.12 Issue 3, pp.644-655

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

7/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001295905

pISSN:

2564-6605