Geri Dön

Full-duplex relay based energy harvesting wireless network

Tam çift yönlü röle tabanlı enerji hasatı kablosuz ağlar

  1. Tez No: 735788
  2. Yazar: SYED ADIL ABBAS KAZMI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SİNEM ÇÖLERİ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Koç Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 137

Özet

Ericsson mobilite raporuna göre, 2025 yılına kadar 24,6 milyar sensör düğümünün kurulması bekleniyor. Bu devasa pille çalışan kurulumun ömrünü artırmak ancak enerji toplama kapasitesine sahip düşük güçlü alıcı-vericiler kullanılarak elde edilebilir. Bu amaçla, tam çift yönlü (FD) röle tabanlı kablosuz destekli işbirliği iletişim ağlarında (WPCCN) ve Eşzamanlı Kablosuz Bilgi ve Güç Aktarımı (SWIPT) ağlarında kaynak tahsisini araştırıyoruz. SWIPT ağında, düğümler hibrit erişim noktasından (HAP) aynı radyo frekansı (RF) sinyalini kullanarak pillerini aynı anda şarj etmek için veri alabiliyor ve enerji toplayabiliyor. WPCCN'de, HAP'ten düğümlere aşağı bağlantıda enerji aktarılır ve düğümlerden HAP'a giden bağlantıda bilgi iletilir. Zaman ayırma, zamanlama ve geçiş seçiminin optimizasyonu için yeni optimizasyon çerçevelerini göz önünde bulunduruyoruz. Tezin ilk bölümünde FD-WPCCN üzerinde çalışıyoruz. İlk olarak, röle seçimi yoluyla iletim süresi en aza indirme ve aktarım hızı maksimizasyonu optimizasyonu sorunlarını inceliyoruz. Daha sonra, açık-kapalı iletim şemasını FD-WPCCN'ye dahil ediyoruz ve zamanlama ve röle seçimini kullanarak iletim süresi en aza indirme ve aktarım hızı maksimize etme sorunlarını araştırıyoruz. Tezin ikinci bölümünde FD-SWIPT ağı üzerinde çalışıyoruz. İlk olarak, FD röle tabanlı bir sistemin kesinti analizini sağlıyoruz ve kesinti verimi ve enerji verimliliği maksimizasyonu için optimizasyon sorunlarını sunuyoruz. Ardından, sistem modelini daha pratik bir çok röle kullanıcılı FD çoklu giriş-çoklu çıkış (MIMO) sistemine kendi kendine enerji geri dönüşümünü içerecek şekilde genişletiyoruz. Kendi kendine enerji geri dönüşümü, FD modu nedeniyle ortaya çıkan kendi kendine enterferanstan yararlanır.

Özet (Çeviri)

According to the recent Ericsson mobility report, 24.6 billion sensor nodes are expected to be installed by 2025. Increasing the lifetime of this massive battery-powered installation can only be achieved by using low-power transceivers with energy harvesting capability. For this purpose, we investigate the resource allocation in full-duplex (FD) relay-based wireless powered cooperative communication networks (WPCCN), and Simultaneous Wireless Information and Power Transfer (SWIPT) networks. In the SWIPT network, the nodes are being able to receive data and harvest energy to recharge their batteries simultaneously by using the same radio frequency (RF) signal from the hybrid access point (HAP). In WPCCN, energy is transferred in the downlink from the HAP to the nodes, and information is transmitted in the uplink from the nodes to the HAP. We consider novel optimization frameworks for the optimization of time allocation, scheduling, and relay selection. In the first part of the thesis, we work on FD-WPCCN. First, we study the transmission time minimization and throughput maximization optimization problems through relay selection. Then, we incorporate the on-off transmission scheme in FD-WPCCN and investigate the transmission time minimization and throughput maximization problems using scheduling and relay selection. In the second part of the thesis, we work on the FD-SWIPT network. First, we provide the outage analysis of an FD relay-based system and present the optimization problems for the outage throughput and energy efficiency maximization. Then, we extend the system model to a more practical multi-relay-user FD multiple-input-multiple-output (MIMO) system incorporating self-energy recycling. Self-energy recycling exploits the self-interference that arises due to the FD mode. We present the resource allocation and relay selection optimization framework with the objective of maximizing the sum throughput in a SWIPT FD MIMO system.

Benzer Tezler

  1. Optimal scheduling for full duplex wireless powered communication networks

    Tam çift yönlü kablosuz güçlendirilmiş iletişim ağları için optimum zamanlama

    MUHAMMAD SHAHİD IQBAL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SİNEM ÇOLERİ

  2. New combined non-orthogonal multiple access techniques for wireless networks

    Telsiz iletişim ağları için yeni birleşik dik olmayan çoklu erişim teknikleri

    SEDA ÜSTÜNBAŞ GAVAS

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN ÜMİT AYGÖLÜ

  3. Tam-çift yönlü bilişsel röle ağları için enerji hasatlamalı yeni bir spektrum paylaşım protokolü

    An energy-harvesting spectrum sharing protocol for cognitive full-duplex relaying networks

    HÜSEYİN ONUR BAKTIROĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN ÜMİT AYGÖLÜ

  4. Dik olmayan çoklu erişimde enerji hasatlama

    Non-orthogonal multiple access with energy harvesting

    BÜŞRA DEMİRKOL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZ KUCUR

  5. Index modulation based designs, error performance and physical layer security analyses for unmanned aerial vehicle networks

    İnsansız hava aracı ağları için indis modülasyonu tabanlı tasarımlar, hata performansı ve fiziksel katman güvenlik analizleri

    AYŞE BETÜL BÜYÜKŞAR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik-Haberleşme Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ