Channel switching cost-aware resource allocation for multi-hop cognitive radio networks with a single transceiver
Bilişsel radyo ağları için tek antenli cihazlar üzerinde kanal değiştirme maliyetini dikkate alan kaynak tahsisi
- Tez No: 492596
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DİDEM GÖZÜPEK KOCAMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 40
Özet
Bilişsel radyo ağları, çalışmak için geniş frekans aralıklarına ihtiyaç duyarlar. Bu gereksinim diğer kablosuz ağlarda olmayan yeni zorlukları beraberinde getirir. Bilişsel radyo ağlarında bir frekanstan diğer frekansa geçişin maliyeti göz ardı edilemeyecek kadar büyük olup değişim, frekanslar arasındaki uzaklığa bağlıdır. Bu maliyet özellikle tek antenli bilişsel radyo ağı cihazları için önem taşımaktadır. Yeşil ağlar ile ilgili çalışmalar bilişsel radyo ağlarının enerji ihtiyacını düzenleyen metodlara ihtiyaç duyulduğunu göstermektedir. Bu tezde, bilişsel radyo ağlarında enerji optimizasyonu konusu ile ilgili iki farklı problem üzerinde yoğunlaştık. İlk bölümde frekans değişiminin etkisini enerji tüketimi açısından inceledik. Öncelikle frekans değişim maliyetini dikkate alan kaynak tahsisi (FSCARA) problemine odaklandık. Tasarsız bilişsel radyo ağlarında bilişsel cihazlar için frekans ve zaman dilimi atamasını frekans değişimlerinden ortaya çıkan enerji maliyetini en aza indirecek şekilde yapan bir optimizasyon problemi formüle ettik. Bu optimizasyon problemini tamsayı lineer programlama yöntemi ile tasarladık ve değişken frekans geçişi ile sabit frekans geçisi arasındaki enerji maliyetlerini karşılaştırmalı olarak inceledik. İkinci kısımda, benzer bir optimizasyon problemi olan ağaç yapılarında en az değişim maliyeti (MINCCA) problemi üzerine çalıştık. Kenarları renklendirilmiş bir çizgede değişim maliyeti, FSCARA problemindeki frekans değişimi maliyetine karşılık gelmektedir. MINCCA problemi en az toplam değişim maliyeti olan bir kapsayan ağacı bulmayı amaçlar. MINCCA probleminin çözümü için 2 adet sezgisel algoritma geliştirdik. Geliştirdiğimiz bu algoritmaları rastgele maliyet hesaplayan bir algoritma ile karşılaştırdık. Sonuçlar geliştirdiğimiz algoritmaların rastgelelikten daha iyi çalıştığını ve çizgede artan kenar ve renklere göre de tutarlı bir sonuç ortaya koyduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Cognitive radio networks need to operate in a wide range of frequencies. This requirement brings up new challenges that do not exist in other wireless networks. Switching from a certain frequency to another frequency incurs a non-negligible cost in cognitive radio networks and depends on the wideness between the previous and current frequencies. This cost is especially important in ad hoc cognitive radio networks when the cognitive devices have a single transceiver. Frequency switching also leads to energy consumption. Research studies related to green networks indicate the need for methods that address energy consumption in cognitive radio networks; hence, the energy consumption due to frequency switching is of paramount importance. In this thesis, we focus on two problems regarding cognitive radio network energy optimization. First, we focus on frequency switching cost aware resource allocation (FSCARA) problem. We analyze the impact of the frequency switching cost in terms of energy consumption by formulating an optimization problem that makes frequency and time slot allocation to the cognitive devices in an ad hoc cognitive radio network so that the energy cost related to frequency switching cost is minimized. We formulate our optimization problem as an integer linear program and comparatively evaluate the energy cost of varying switching energy consumption with constant switching energy consumption. Second, we work on a related optimization problem called minimum changeover cost arborescence (MINCCA) problem. In an edge-colored graph, changeover cost corresponds to frequency switching cost in FSCARA problem. The objective of the MINCCA problem is to find a spanning tree which yields the minimum total changeover cost. We propose two heuristic algorithms for MINCCA problem. We compare the performance of our algorithms with the algorithm that calculates random changeover cost for varying parameters such as the number of colors, node and graph density. Simulation results demonstrate that our heuristic algorithms yield significantly better performance than random case.
Benzer Tezler
- Bilişsel radyo tabanlı IoT ağlarında enerji verimli RPL algoritması tasarımı
Design of energy efficient RPL algorithm in cognitive radio based IoT networks
FERHAT ARAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOndokuz Mayıs ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERCAN DEMİRCİ
- Optimal time sharing strategies for parameter estimation and channel switching problems
Parametre kestirim ve kanal atlama problemleri için en iyi zaman paylaşımı stratejileri
HAMZA SOĞANCI
Doktora
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SİNAN GEZİCİ
- Uluslararası pazarlara açılma sürecinde bulunan Türk işletmelerinin marka oluşturma çabalarında çok uluslu işletmelerin deneyimleri
Multi national cooperation experiences in the effords of brand building by Turkish companies that are in the process of internationalization
RAMAZAN DEMİRÇALI
- Green cooperative spectrum sensing and scheduling in heterogeneous cognitive radio networks
Başlık çevirisi yok
ABDULKADİR ÇELİK
Doktora
İngilizce
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolIowa State UniversityPROF. AHMED E. KAMAL
- Design, simulation and implementation of video and audio channel analog switching system for TV applications
Televizyon uygulamaları için görüntü ve ses kanallarının anahtarlama sistem dizaynı, simülasyonu ve uygulaması
ALİ DOĞAN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
1995
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiPROF.DR. AVNİ MORGÜL