Optimization framework for simultaneous transmit and receive operations in wireless local area network
Kablosuz yerel alan ağında eş zamanlı iletim ve alım eniyilemesi
- Tez No: 731961
- Danışmanlar: PROF. DR. OYA KARAŞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- 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: 133
Özet
Tam çift yönlü iletişim teknolojisi, eşzamanlı iletimlerle ağ kapasitesi artırma etkisiyle kablosuz ağ operatörlerinden büyük ilgi görmektedir. Buna karşın; istasyonlar arasındaki yakın mesafe kaynaklı çakışma sorunu, eşzamanlı gönderme ve alma modunu kablosuz ağlara dahil etmeyi zorlaştırmaktadır. Bu çalışmada, erişim noktalarının tam çift yönlü sinyal iletimlerini en az maliyetle gerçekleştirilebilme motivasyonu doğrultusunda sinyal iletimlerinin son tamamlanma süresini enazlama yöntemi sunulmuştur. En son tamamlanma süresini enazlamak amacıyla eşzamanlı operasyonları en üst düzeye çıkaran iletim çizelgelemesi hedeflenmiştir. Problem tekli ve çoklu eşzamanlılık seçenekleri ayrıştırılarak ikisi için de çözümlenmiştir. Tek eşzamanlılık varsayımında sezgisel algoritma yönteminin yanı sıra çizelgelemeye dayalı karma tamsayılı doğrusal programlama formülasyonı geliştirilmiştir. Problemin iki ayrık arz ve talep kümeleri arasındaki eşleşme sayısını maksimuma çıkarma amacında yorumlanmasıyla, eşleştirmeye dayalı tamamen tek modüler doğrusal programlama modeli sunulmuştur. Aynı zamanda, Hopcroft-Karp algoritması maksimum iki parçalı grafik eşleştirmesi için kullanılmıştır. Çoklu eşzamanlılık için ise akış tabanlı tamsayı modeli ve doğrusal gevşetme modeli oluşturup kesişme noktalarının sayısal özellikleri kanıtlanmıştır. Ek olarak, istasyonlara zaman sınırı eklenerek karma tamsayılı doğrusal programlama modeli ve sezgisel algoritma geliştirilmiştir. Tek eşzamanlılık varsayımında istasyonların toplam gecikme süresini enazlama probleminin NP-zorluğu kanıtlanmıştır. Formülasyonların performansını ölçmek için sayısal analizlerle birlikte duyarlılık analizi de yapılarak problem parametrelerinin en iyi çözüm değeri ve süreleri üzerindeki etkileri saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
Full duplex communication technology draws substantial interest among wireless network operators due to its ability to increase the network capacity through concurrent transmissions. Despite this advantage, interference issue caused by close distances between stations makes it challenging to integrate simultaneous transmit and receive mode into wireless networks. Motivated by the objective of minimal overhead in full duplex transmissions of access points, we provide an optimization framework to minimize the latest completion time of transmissions. In this problem, we aim to find an optimal schedule of transmissions that maximizes concurrent operations in order to reduce the makespan. We formulate the problem for both single and multiple concurrency assumptions separately. For single concurrency, we provide a mixed integer programming (MIP) model using scheduling based formulation along with a greedy heuristic. Modeling the problem as a matching problem between two disjoint sets of supplies and demands, we develop a linear programming (LP) model with a totally unimodular constraint matrix. We utilize Hopcroft-Karp algorithm for solving the resulting maximum cardinality bipartite matching problem. For multiple concurrency; we formulate a flow based integer programming model, demonstrate properties of the extreme points in its LP relaxation, develop valid inequalities and optimality cuts. As an extension, we add due dates for each station to complete their transmissions and formulate an MIP model and develop an algorithm for this variant. Additionally, we provide a proof for NP-completeness of minimum total tardiness problem with single concurrency. To evaluate the performance of the proposed formulations, we perform a range of computational experiments. Finally, we conduct sensitivity analyses to evaluate the effects of the parameters on the objective value and the solution times.
Benzer Tezler
- Non-orthogonal multiple access techniques for satellite networks
Uydu ağları için dik olmayan çoklu erişim teknikleri
MEHMET CAN
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ
- Faz modları kullanılarak silindirik dizi antenlerinin hızlı tasarımı ve analizi
Fast analysis and design of cylindrical array antennas via phase modes
HASAN AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÖZDEMİR
- Artificial intelligence techniques for renewable energy based smart
Akıllı şehirlerde yenilenebilir enerji tabanlı akıllı şebeke yönetimi için yapay zeka teknikleri
ADEL M. D. HAMZA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Altınbaş ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMAD ILYAS
- Gelecek nesil radyo erişim ağlarında dinamik kaynak yönetimi
Dynamic resource management in future radio access networks
ÖMER HALİLOĞLU
Doktora
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CENK TOKER
- İstanbul raylı sistemlerde memnuniyet seviyesini anketle belirleme çalışması
A study to determine the level of satisfaction in İstanbul rail systems through a survey
SERGEN KESKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜBEYDE ÖZTÜRK