Full-duplex relay based energy harvesting wireless network
Tam çift yönlü röle tabanlı enerji hasatı kablosuz ağlar
- Tez No: 735788
- Danışmanlar: PROF. DR. SİNEM ÇÖLERİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- Optimal scheduling for full duplex wireless powered communication networks
Tam çift yönlü kablosuz güçlendirilmiş iletişim ağları için optimum zamanlama
MUHAMMAD SHAHİD IQBAL
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNEM ÇOLERİ
- 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
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ÜMİT AYGÖLÜ
- 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
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ÜMİT AYGÖLÜ
- Dik olmayan çoklu erişimde enerji hasatlama
Non-orthogonal multiple access with energy harvesting
BÜŞRA DEMİRKOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ KUCUR
- 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
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik-Haberleşme Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ