On energy efficiency of routing with cooperative transmissions
Kooperatif iletimlerle yönlendirmenin enerji verimliliği üzerine
- Tez No: 181992
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGÜR ERÇETİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
C¸ oklu anten sistemlerini ¨ornekleyen kooperatif iletimler, kablosuz a˘glarda toplam enerji t¨uketimini azaltmaya yardım eder. Bu tezde, bir grup g¨ondericinin ve tek bir alıcının birlikte sa˘gladı˘gı, yer-zaman ileti¸simiyle kurulan sanal ¸coklu-giri¸s tekli-¸cıkı¸s (vMISO) ba˘glantıları tanımlanmaktadır. Bug¨une kadar bu tip sistemleri fiziksel a¸cıdan ara¸stıran bir¸cok ¸calı¸sma yapıldı, ancak bu sistemleri kullanan daha ¨ust katmanların protokolleri geli¸smeye devam ediyor. Bu tezde, kablosuz tasarsız a˘glarda optimal ¸cok-sekmeli vMISO y¨onlendirmelerinin tanımına yeni bir bakı¸s a¸cısı getiriliyor. Yararlanılan vMISO ba˘glantıların temel avantajları ¸ce¸sitlili˘gin sa˘gladı˘gı iletim menzilindeki artı¸s ve gerekli iletim enerjisindeki azalı¸stır. Ozellikle, d¨u˘g¨um yo˘gunlu˘gu y¨uksek olan a˘glarda, g¨u ¨ venilir u¸ctan uca iletimlerin toplam enerji t¨uketimini, en uygun kooperatif d¨u˘g¨um setini se¸cerek ve her sekmedeki d¨u˘g¨um¨un yerini belirleyerek en aza indirgeyen lineer olmayan optimizasyon programını ¸c¨oz¨ul¨uyor. Optimal ¸c¨oz¨um¨u ba˘glantıların g¨uvenirlili˘gine g¨ore ve de˘gi¸sik sabitlenmi¸s iletim enerjileri i¸cin tanımlanıyor. Alınan sonu¸clar g¨osteriyor ki, ¸cok sekmeli vMISO sistemler her sekmede sadece az sayıda d¨u˘g¨um i¸sbirli˘gini kullanırsa enerji t¨uketimi a¸cısından daha ¸cok verim sa˘glıyor. Bu bilgiler ı¸sı˘gında, seyrek d¨u˘g¨uml¨u a˘glar i¸cin de uygun olan yeni bir co˘grafi vMISO y¨onlendirme protokol¨u dizaynı sunuluyor. Bunlara ek olarak, vMISO ba˘glantılarını kullanan a˘glarda, a˘gın ¨omr¨un¨un uzatılması problemi ¨uzerinde duruluyor. Bu problemin lineer olmayan optimizasyon programı olarak modellenmesi anlatılıyor. Ayrıca, tekli-giri¸s tekli-¸cıkı¸s sistemlerle kar¸sıla¸stırıldı˘gında a˘gın ¨omr¨un¨u ¨onemli ¸sekilde arttıran yeni bir i¸sbirli˘gi seti se¸cme ve bilgi akımı arttırma tabanlı y¨onlendirme algoritması tanımlanıyor. ˙Incelemelere g¨ore vMISO ba˘glantılarının a˘gın ¨omr¨un¨u iki kattan fazla arttırabildi˘gig¨osteriliyor.
Özet (Çeviri)
Cooperative transmissions emulating multi-antenna systems may help reduce thetotal energy consumption in wireless networks. In this thesis, we deï¬ne a vir-tual multiple-input single-output (vMISO) link to be established when a group ofnodes (transmitters) jointly enable space-time communications with a single re-ceiver. There has been plethora of research investigating physical layer issues ofsuch systems; however, higher layer protocols that exploit vMISO links in ad hocnetworks are still emerging.We present a novel approach in characterizing the optimal multi-hop vMISOrouting in ad hoc networks. The key advantages of vMISO links that we exploitare the increase in transmission range and the decrease in the required transmissionenergy due to diversity gain. Speciï¬cally, under a high node density regime, wesolve a nonlinear program that minimizes the total energy cost of reliable end-to-end transmissions by selecting the optimal cooperation set and the location of thenext relay node at each hop. Our results indicate that multi-hop vMISO systemsare energy eï¬cient only when a few nodes cooperate at each hop. We design a newgreedy geographical vMISO routing protocol that is also suitable for sparse networksusing the results determined under high node density regime.Also, we consider the network lifetime maximization problem in networks em-ploying vMISO links. We formulated the network lifetime maximization with vMISOrouting as a nonlinear program. Then, we presented a novel cooperation set selec-tion and ï¬ow augmentation based routing heuristic that can signiï¬cantly increasethe network lifetime compared to Single-Input Single-Output (SISO) systems.1
Benzer Tezler
- Cooperative diversity architecture for wireless networks
Kablosuz ağlar için işbirlikçi çeşitleme mimarisi
MUHARREM SARPER GÖKTÜRK
Doktora
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR GÜRBÜZ
- Optimal energy efficient sensor network design
Algılayıcı ağ tasarımı
RAED S.M. DARAGHMA
Doktora
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURAY AT
- Improvement of energy efficient in low power wireless sensor networks
Düşük güçlü kablosuz sensör ağlarında enerji verimliliğinin artırılması
AMIR SEYYEDABBASI
Doktora
İngilizce
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Sabahattin Zaim ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FARZAD KIANI
- Gezgin algılayıcı ağlar için katmanlararası etkileşimli yönlendirme protokolü
A cross layer routing protocol for mobile sensor networks
SÜLEYMAN ÇAKICI
Doktora
Türkçe
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKocaeli ÜniversitesiElektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL ERTÜRK
- Yüzey kurma probleminin transputer tabanlı sistemlerde paralel çözümü
Başlık çevirisi yok
ZİYA MERT GÜRAY
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. COŞKUN SÖNMEZ