Efficient resource allocation in energy harvesting wireless networks
Enerji harmanlayan kablosuz ağlarda etkin kaynak paylaştırımı
- Tez No: 338240
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ELİF UYSAL BIYIKOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Enerji harmanlama, eniyileştirme, blok koordinat alçalma, iki yüzü dışbükey, orantısal adil, Energy harvesting, optimization, block coordinate descent, biconvex, proportionalfairness
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 207
Özet
Bu tez, kablosuz agların enerji verimli tasarımı üzerine yapılan çeşitli çalışmalar sunmaktadır.Tez, kablosuz tasarsız ağlar ve algılayıcı ağlarda, ağ ömrünü uzatabilecek, yakın zamanda literatüre katılan, en kısa yol atama tabanlı enerji verimli yol atama algoritmalarının araştırılması, ve bu algoritmalara yönelik yeni bir gruplandırma yönteminin sunulması ile başlamaktadır. Enerji verimli tasarımın yanısıra, günümüzde birçok uygulamanın sürdürülebilirve çevre dostu olması gerekmekte, ve, bu da yenilenebilir enerji sistemlerinin kullanımınınartması ile mümkün olmaktadır. Fakat, yenilenebilir bir enerji kaynagının varlığı, enerji miktarlarındaki anlık degi¸simleri etkin bir şekilde değerlendirecek yeni tasarım prensiplerini gerektirmektedir. Bu dogrultuda, tezin devamında enerji harmanlayabilen kablosuz algılayıcıaglarda kullanabilecek en yeni kaynak paylaştırma ve çizelgeleme algoritmalarının araştırılması konu edilmiştir. En son gelişmeler ışığında, bu tezin başlıca katkısı, çok kullanıcılı bir tümegönderim kanalında, enerji harmanlayabilme özelliğine sahip bir göndericinin bu-lunduğu durumda, fayda en büyütme amaçlı bir çizelgeleme problem inin formüle edilmesive çözülmesidir. Amaç, enerji harmanları arasındaki zaman dilimleri için, optimal güç vekullanıcılar arası zaman paylaştırımını belirlemektir. Problemin yapısal özellikleri incelenmiş ve iki yüzü dısbükey (biconvex) oldugu kanıtlanmıştır. Optimal çözümü elde etmek için Blok Koordinat Alçalma (BCD) tabanlı bir algoritma geliştirilmiştir. Basit ve sayısal olarakölçeklenebilen ve optimal çözümün karakteristik özelliklerine uyum sağlayan iki buluşsal yöntem, PTF ve ProNTO, tasarlanmıştır. Son olarak, online bir algoritma olan ve gelecekteharmanlanacak enerji miktarlarının önceden bilinmesini gerektirmeyen, PTF-On algoritmasıtasarlanmıştır. PTF-On, bu tezde geli¸stirilen bir Kalman ?ltre tabanlı enerji harman tahminalgoritması kullanarak ileride harmanlanacak olan enerji harman miktarlarını kestirebilmektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis presents various studies on energy e?cient design of wireless networks. It startswith a survey on recent shortest path based energy e?cient routing algorithms developed forad hoc and sensor networks, making a comprehensive classi?cation for these algorithms. Inaddition to energy e?cient design, sustainable and environmentally friendly deployment ofwireless networks demands increased use of renewable energy. However, this calls for noveldesign principles to e?ciently utilize the variation in the availability of the energy. The thesis continues with an investigation of state-of-the-art resource management and schedulingalgorithms developed for energy harvesting wireless sensor networks. Building on the stateof-the-art, the main contribution of this thesis is to formulate and solve a utility maximizingscheduling problem in a multiuser broadcast channel with an energy harvesting transmitter.The goal is to determine the optimal power and time allocations to users between energy arrivals. The structural properties of the problem are analyzed, and its biconvexity is proved.A Block Coordinate Descent (BCD) based algorithm is developed to obtain the optimal solution. Two simple and computationally scalable heuristics, PTF and ProNTO, which mimicthe characteristics of the optimal policy, are proposed. Finally, an online algorithm, PTF-On,ivthat will bypass the need for o?ine knowledge about the energy harvesting statistics, is developed. PTF-On uses a Kalman ?lter based energy harvesting prediction algorithm, developedin this thesis, to predict the energy that will arrive in the future.
Benzer Tezler
- Optimal resource allocation for delay and energy constrained wireless networks
Gecikme ve enerji kısıtlı kablosuz ağlarda optimal kaynak özgüleme
YALÇIN ŞADİ
Doktora
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SİNEM ÇÖLERİ ERGEN
- QoS-based resource management and optimization in CR-based NOMA networks
CR tabanlı NOMA ağlarında QoS tabanlı kaynak yönetimi ve optimizasyonu
ÖMER FARUK AKYOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEMİHA TEDİK BAŞARAN
- Resource allocation for underlay cognitive radio networks
Taban yaklaşımlı bilişsel radyo ağlarında kaynak düzenlemesi
MUTHANA HATEM DAHHAM AL JANABI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR ERGÜL
- Dik olmayan çoklu erişim sistemlerinin performans analizi
Performance analysis of non-orthogonal multiple access systems
İBRAHİM SERHAT BULUT
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HACI İLHAN
- Full-duplex relay based energy harvesting wireless network
Tam çift yönlü röle tabanlı enerji hasatı kablosuz ağlar
SYED ADIL ABBAS KAZMI
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNEM ÇÖLERİ