Kablosuz algılayıcı ağların ağ ömrünü maksimize etmek için iletim gücü seviyesi ile veri paket boyunun müşterek eniyilenmesi
Joint optimization of transmission power level and data packet size for wireless sensor network lifetime maximization
- Tez No: 427886
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AHMET MURAT ÖZBAYOĞLU, PROF. DR. BÜLENT TAVLI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Veri paket boyu ve iletim güç seviyesi, daha yüksek enerji verimliliği ve sonuç olarak daha uzun ağ yaşam süresi elde etmek için en hayati faktörlerden ikisidir. Veri iletiminde küçük paket boyu kullanımı, toplamda daha az bit hatası sağlaması nedeniyle iletimdeki veri paket kaybını azaltıcı etkisi olmaktadır. Öte yandan, daha küçük paket kullanımı, iletilecek verinin daha fazla parçalara bölünmesine sebebiyet vererek daha fazla veri paket üretilmesine, dolayısıyla da daha fazla enerji sarfiyatına yol açmaktadır. Bu sebeple, her bir büyük yada küçük paket boyutu kullanım kararının belli enerji verimsizliklerine sebep olmasından dolayı karşımıza hassas bir ödünleşme çıkmaktadır. İletim güç seviyesini artırmak paket kaybı ihtimalini azaltmaktadır ki bu da ağ yaşam süresini maksimize etmek için optimize edilmesi gereken karar değişkenlerinden biri olmaktadır. Bu önemli iki faktörün beraberce ele alınması, maksimum ağ yaşam süresi elde etme yolunda optimizasyon probleminin karmaşıklık seviyesini artırarak, çözümü oldukça zorlaştırmaktadır. Bu tez çalışmasında, deneysel olarak teyit edilmiş Mica2 düğümlerinin enerji sarfiyat karakteristikleri ve Kablosuz Algılayıcı Ağların (KAA) kanal modeli temel alarak bağlantı katmanı seviyesinde gerçekçi bir model temel alınmıştır. Bağlantı katmanı seviyesinde modeli kullanılarak iletim güç seviyesinin ve veri paket boyunun müşterek optimizasyonu sağlamaya yönelik bahsettiğimiz ödünleşmeye çözümlenmesi için özgün bir Karma Tamsayı Programlama çalışma çerçevesi kullanılmıştır. Veri paket boyu ve iletim güç seviyesinin müşterek optimizasyonun kablosuz algılayıcı ağların yaşam süresi üzerinde etkilerini karakterize etmek amacıyla geniş bir parametre uzayında geliştirilen çerçeve sistem (framework) ile sayısal hesaplamalar yapılarak, elde edilen neticeleri üzerinde değerlendirmeler gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In pursuit of better energy efficiency and enhanced network lifetime in Wireless Sensor Networks (WSNs), two crucial factors are data packet size and the transmission power level. Smaller packet size reduces the overall impact of bit error rates on packet loss, however, the consequence of smaller packet size is fragmentation into more data packets and thereby dissipation of increased energy. Hence, there emerges a delicate engineering tradeoff in deciding the data packet size where both low and high data packet size decisions lead to certain energy inefficiency issues. On the other hand, increasing transmission power level decreases packet loss probability, which is another decision variable to optimize for maximizing network lifetime. Joint consideration of these two factors exacerbates the complexity of the optimization problem for the objective of the network lifetime maximization. In this study, we utilized a realistic WSN link layer model built on top of empirically verified energy dissipation characteristics of Mica2 motes and WSN channel models. We make use of the aforementioned link layer model to form a novel Mixed Integer Programming (MIP) framework for joint optimization of transmission power level and data packet size to take up the challenge introduced above. Numerical evaluations of the MIP framework with discussion of the results over a large parameter space are performed to characterize the effects of joint optimization of packet size and power level on WSN lifetime.
Benzer Tezler
- The optimal value determination for energy gain of MME to ME coding in wireless sensor networks
Kablosuz algılayıcı ağlarda MME'nin ME kodlamaya göre enerji kazancının optimal değerinin belirlenmesi
HISHAM IDKEIDEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NÜKHET SAZAK
- Akıllı şebekelerde kablosuz algılayıcı ağların optimal kullanım planlarının geliştirilmesi
Developing optimal usage plans for wireless sensor networks in smart grid
ELİF ZEYNEP SERPER
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEGÜL ALTIN KAYHAN
- Kablosuz algılayıcı ağlarda yaşam süresini ençoklamak için en uygun baz istasyonu konumunun sinüs kosinüs algoritması ve parçacık sürü optimizasyonu algoritması kullanılarak belirlenmesi
Utilizing sine cosine algorithm and particle swarm optimization algorithm to find the optimal sink location for maximizing the lifetime of wireless sensor networks
ALI LATEEF MOHSIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolTürk Hava Kurumu ÜniversitesiElektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAKAN EZGİ KIZILÖZ
- A power efficient disaster detection scheme using wireless sensor and actuator networks
Kablosuz algılayıcı ve erişim düzeneği ağlarını kullanan güç verimli bir afet sezimi şeması
SALİM ERYİĞİT
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NECATİ ARAS
YRD. DOÇ. DR. TUNA TUĞCU
- Management of the internet of things (IOT) with software defined networking
Yazılım tabanlı ağlar ile nesnelerin interneti (IOT) yönetimi
CEM TÜRKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolIşık ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYŞEGÜL TÜYSÜZ ERMAN