Solution methods for planning problems in wireless mesh networks
Çokgen bağlantılı kablosuz ağların planlanma problemleri için çözüm yaklaşımları
- Tez No: 312863
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. KAĞAN GÖKBAYRAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kablosuz Çokgen Bağlantılı Ağlar, Tam Sayılı Programlama, Ağ Geçidi Seçimi, Rotalama, Aktarım Zaman Aralığı Ataması, Wireless Mesh Networks, Integer Programming, Gateway Selection, Routing, Transmission Slot Assignment
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 59
Özet
Kablosuz Çokgen Bağlantılı Ağlar (KÇBA) sonlu sayıda telsiz düğümünden oluşur. Bu düğümlerin ağ geçidi adı verilen bir alt kümesi İnternete doğrudan kablo ile bağlı iken, ağ geçidi olmayan noktalar trafiklerini kablosuz ortamda birbirleri üzerinden ağ geçidine aktarırlar. Aynı frekans bandında aynı anda yayınlanan kablosuz iletişim sinyalleri alıcıda birbirine karışabilir ve bu sebeple başarılı veri aktarımını engelleyebilir. Bu problemi engellemek için ağdaki düğümler, farklı zaman dilimlerinde ve farklı frekanslar kullanacak şekilde ayarlanabilir. Ayrıca, bir telsiz düğümünün güç seviyesi ayarlanarak aktarım aralığı değiştirilebilir. Bu çalışmada, verilen bir KÇBA için, düğümlerin lokasyonları, her düğümün talep oranı ve en yüksek güç seviyesi bilindiğinde, düğümlerin trafiklerinin İnternete nasıl taşınacağı problemine odaklandık. Amacımız, kapasiteleri her düğümün talebiyle orantılı bir şekilde ve en küçük oranı en büyükleyerek bölüştürmektir. Bu sebeple, verilen ağ düğümleri arasından ağ geçidi lokasyonlarını seçen, her nodun seçilen ağ geçitleri üstünden trafiklerini belirleyen, kablosuz sinyallerin karışmasını önleyecek şekilde veri aktarımının zaman aralıklarını belirleyen ve aktarımın güç seviyelerine karar veren bir Karışık Tam Sayılı Program (KTSP) önerdik. Bu çalışmada, protokol karışma modeli yerine daha gerçekçi olan fiziksel karışma modelini baz aldık.İlk önerilen KTSP formulasyonu büyük örnekler için olurlu sonuçlar elde edemediğinden farklı yaklaşımlar üzerine yoğunlaştık. Önce bu model üzerine yapıla eklemelerle yeni yöntemler geliştirirken, sonrasında bir kombinatoryal optimizasyon modeli geliştirdik. Önerdiğimiz model ve yöntemleri farklı veri kümeleri üzerinde yapılan deneylerin sonuçları üzerinden karşılaştırdık. Kombinatoryal eniyileme modelinin diğerlerinden daha iyi sonuçlar verdiğini gözlemledik.
Özet (Çeviri)
Wireless Mesh Networks (WMNs) consist of a finite number of radio nodes. A subset of these nodes, called gateways, has wired connection to the Internet and the non-gateway nodes transmit their traffic to a gateway node through the wireless media in a multi-hop fashion.Wireless communication signals that propagate simultaneously within the same frequency band may interfere with one another at a receiving node and may therefore prevent successful transmission of data. In order to circumvent this problem, nodes on the network can be configured to receive and send signals in different time slots and through different frequency bands. Therefore, a transmission slot can be defined as a pair of a certain frequency band and a specific time slot. In addition, by adjusting the power level of a radio node, its transmission range can be modified.Given a wireless mesh network with fixed node locations, demand rate at each node, and maximum power level for each node, we study the problem of carrying the traffic of each node to the Internet through the network. Our goal is to allocate capacities in proportion to the demand of each node in such a way that the minimum ratio is maximized. We propose a mixed integer linear programming (MILP) formulation to select a given number of gateway locations among the nodes in the network, todetermine the routing of the traffic of each node through the gateway nodes, to assign transmission slots to each node in order to ensure no interference among wireless signals, and to determine the transmission power levels. In our study, we adopt the physical interference model, instead of the protocol interference, since this is more realistic.Since MILP formulation becomes computationally inefficient for larger instances; we developed several different approaches. Then, we proposed a combinatorial optimization model which successfully solves most of the instances. We tested our models and methods in several data sets, and results are presented.
Benzer Tezler
- Öz düzenlemeli UMTS hücresel ağlar
Self organizing UMTS cellular network
FADİME DEMİRER ÜLGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK PAKER
- Havaalanında yer hizmeti veren bir firma için hedef programlama yaklaşımı
Başlık çevirisi yok
M.BARBAROS KUBATOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DEMET BAYRAKTAR
- Çoklu otonom insansız hava araçları için paralel programlama tabanlı yol planlaması
Parallel programming based path planning for multi autonomous unmmaned vehicles
ÖMER ÇETİN
Doktora
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHava Harp Okulu KomutanlığıBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRAY YILMAZ
- Kapalı alan konum belirleme ve navigasyon tekniklerinin farklı uygulama alanlarında etkin kullanımına ilişkin bir süreç modeli yaklaşımı
A process model approach for efficient use in different applications of closed area positioning and navigation techniques
YUNUS BAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CANER GÜNEY
- Mikrodenetleyici tabanlı sesli bilgilendirme sistemi oto göz
A microcontroller based voiced information system oto göz
SELÇUK COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiElektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAYRİYE KORKMAZ