Fully distributed bandit algorithm for the joint channel and rate selection problem in heterogeneous cognitive radio networks
Heterojen bilişsel radyo ağlarında müşterek kanal ve oran seçimi problemi için tümüyle merkezi olmayan haydut algoritması
- Tez No: 654112
- Danışmanlar: DR. CEM TEKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bilişsel radyo ağlarında ağ çıktısını enbüyüklemek için her kullanıcının kablosuz kanal, modülasyon ve kodlama şeması (aktarım hızı) seçtiği, merkezi olmayan dinamik oran ve kanal seçimi problemi ele alınmıştır. Kullanıcıların işbirliği yaptığı, ancak, kendi aralarında koordinasyon ve haberleşme yapmadığı ve sistemdeki kullanıcı sayısının bilinmediği varsayılmıştır. Bu problem çoklu-oyunculu çok-kollu haydut olarak modellenmiş ve Sıralı İkiye Bölmeli Dikey Keşifli Taht Oyunları (GoT-SHOE) isimli merkezi olmayan öğrenme algoritması önerilmiştir. Önerilen algoritma oyundaki çarpışmaları mümkün olduğunca az tutar ve hızlı öğrenmek için aktarım hızının neredeyse en uygun keşfini yapar. Öğrenme algoritmamızın en uygun tahsise göre pişmanlığının artışının zamanda logaritmik olduğu kanıtlanmıştır. Ayrıca kullanıcı sayısının kanal sayısından büyük olduğu durumlarda algoritmamızın nasıl çalıştırılabileceği de incelenmiştir. Ek olarak, Sıralı İkiye Bölmeli Dikey Keşif metodunun herhangi bir merkezi olmayan kanal ataması algoritmasıyla nasıl kullanılabileceği ve bu durumda sunduğu performans artışı tartışılmıştır. Son olarak, öğrenme algoritmamızın başarısı simülasyonlar üzerinden en gelişmiş diğer metotlarla karşılaştırılmış ve algoritmamızın başarılı iletilen veri miktarını yüksek oranda arttırdığı ve çarpışma sayılarını azalttığı gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
We consider the problem of the distributed sequential channel and rate selection in cognitive radio networks where multiple users choose channels from the same set of available wireless channels and pick modulation and coding schemes (corresponds to transmission rates). In order to maximize the network throughput, users need to be cooperative while communication among them is not allowed. Also, if multiple users select the same channel simultaneously, they collide, and none of them would be able to use the channel for transmission. We rigorously formulate this resource allocation problem as a multi-player multi-armed bandit problem and propose a decentralized learning algorithm called Game of Thrones with Sequential Halving Orthogonal Exploration (GoT-SHOE). The proposed algorithm keeps the number of collisions in the network as low as possible and performs almost optimal exploration of the transmission rates to speed up the learning process. We prove our learning algorithm achieves a regret with respect to the optimal allocation that grows logarithmically over rounds with a leading term that is logarithmic in the number of transmission rates. We also propose an extension of our algorithm which works when the number of users is greater than the number of channels. Moreover, we discuss that Sequential Halving Orthogonal Exploration can indeed be used with any distributed channel assignment algorithm and enhance its performance. Finally, we provide extensive simulations and compare the performance of our learning algorithm with the state-of-the-art which demonstrates the superiority of the proposed algorithm in terms of better system throughput and lower number of collisions.
Benzer Tezler
- Hand gesture recognition for Turkish sign language using electromyography for human-robot interaction
İnsan-robot etkileşimi için elektromyografi kullanarak Türk işaret dili için el hareketi tanıma
MUSTAFA SEDDIQI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE KÖSE
- Novel interference and spectrum aware routing techniques for cognitive radio ad hoc networks
Tasarsız bilişsel radyo ağları için girişim ve spektruma dayalı özgün yönlendirme teknikleri
AHMET ÇAĞATAY TALAY
Doktora
İngilizce
2011
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DENİZ TURGAY ALTILAR
- Uydu verileri ile İstanbul Boğazı ve Haliç'de su kirliliğinin makro düzeyde belirlenmesi
Intrepretation at macro level as pollution of water resources of remotely sensed data of Bosphorus and golden horn estuary by an unsupervised and supervised classification method
H.GONCA COŞKUN
- Arazi örtüsü değişimlerinin kentsel ısı adalarına olan etkilerinin zamansal ve mekansal olarak araştırılması
Spatio-temporal analyses of land cover changes and its impacts on urban heat islands
BAHADIR ÇELİK
Doktora
Türkçe
2019
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞİNASİ KAYA
- Kaotik davranış kriteri olarak fraktal boyut-değişim ve dinamik sistemlere uygulanması
Başlık çevirisi yok
KASIM KOÇAK
Doktora
Türkçe
1996
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ZEKAİ ŞEN