Resource allocation methods for next-generation networks
Yeni nesil ağlarda kaynak atama yöntemleri
- Tez No: 783668
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET AKAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kontrol Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
5G ve ötesi iletişim sistemlerinde, bağlı kullanıcı sayısının ve veri trafiğinin önemli oranda artması beklenmektedir. Sürekli artan gereksinimleri karşılamak için sınır bilişim (MEC), dikgen olmayan çoklu erişim (NOMA) ve heterojen ağ (HetNet) gibi yöntemler detaylı olarak çalışılmaktadır. Bu çalışmada, bahsi geçen yöntemlerle ilgili üç farklı kaynak atama problemi incelenmiştir. İlk olarak, yukarı yönlü bağlantı için sınır bilişim ve hibrit NOMA yöntemi için enerji verimliliğini arttıran bir kaynak atama algoritması önerilmiştir. Optimizasyon problemi çözülerek, yeni bir çoklu erişim yöntemi bulunmuştur. Sonrasında, frekans kaynağı ataması problemini çözmek için bir algoritma önerilmiştir. Önerilen yöntemlerin literatürde bulunan yöntemlerden daha verimli olduğu kuramsal analiz ve benzetim çalışmaları ile gösterilmiştir. Sonrasında, aşağı yönlü bağlantı için hibrit NOMA yöntemi için tüm ağdaki enerji verimliliği incelenmiştir. Öncelikle iki kullanıcı için hibrit NOMA yöntemi önerilmiş, sonrasında daha fazla kullanıcıya uygulanabilecek şekilde geliştirilmiştir. Benzetim çalışmalarıyla, önerilen hibrit NOMA yönteminin dikgen çoklu erişim (OMA) ve NOMA yöntemlerinden daha verimli çalıştığı gösterilmiştir. Son olarak, heterojen ağlar için dağıtık kaynak ataması problemi incelenmiştir. Öncelikle, etkin girişim miktarını azaltan dağıtık bir frekans kaynağı ataması algoritması önerilmiştir. Daha sonra, güç ataması için de bir dağıtık algoritma geliştirilip, kaynak atamasını dağıtık ve bütünleşik olarak gerçekleştiren bir algoritma önerilmiştir. Önerilen yöntemin literatürdeki yöntemlerden daha yüksek veri trafiğini desteklediği benzetim çalışmaları ile gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
In 5G and beyond systems, the number of connections and data traffic is expected to grow significantly. To support the ever-increasing requirements, new solutions such as Mobile Edge Computing (MEC), Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA), and Heterogeneous Networks (HetNets) are studied extensively. This thesis focuses on the resource allocation methods for uplink Hybrid NOMA for MEC offloading, downlink Hybrid NOMA, and downlink HetNets. First, a joint resource allocation that minimizes the total energy consumption of users for uplink Hybrid NOMA MEC Offloading is proposed. By solving the joint optimization problem, we propose a novel optimal Hybrid NOMA scheme referred to as Switched Hybrid NOMA for power and time allocation. Subsequently, we propose an algorithm to solve the sub-channel allocation (SCA) problem. We demonstrate that the proposed methods outperform the results in the literature analytically and by simulations. Then, we switch to the downlink communication, and study a resource allocation scheme that minimizes the total weighted energy consumption in the network. We propose a novel optimal Hybrid NOMA scheme for two users and then extend this idea to multiple users. Via simulations, we demonstrate that the Hybrid NOMA method outperforms Orthogonal Multiple Access (OMA) and NOMA methods. Afterward, we investigate novel distributed sub-channel and power allocation algorithms for HetNets. We introduce an SCA algorithm that minimizes the effective interference experienced by users in the network. Then, a distributed algorithm for power allocation is proposed, and a joint resource allocation method is constructed by combining the proposed algorithms, which outperforms the existing methods in the literature.
Benzer Tezler
- Gelecek nesil haberleşme sistemleri için veri hızı arttırıcı yöntemler ve kaynak tahsisi
Resource allocation and data rate increasing methods for next generation communication systems
BARIŞ YÜKSEKKAYA
Doktora
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CENK TOKER
DOÇ. DR. HAZER İNALTEKİN
- Yazılım tabanlı radyolarda dik olmayan çoklu erişim sistemlerinin tasarımı ve performans analizi
Design and performance analysis of non-orthogonal multiple access systems in software defined radios
MEHMET AKİF DURMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNEŞ ZEYNEP KARABULUT KURT
- Multicell resource allocation for multicarrier networks with multiuser decoding receivers
Çok taşıyıcılı, çok kullanıcılı kod çözme yeteneği olan alıcılı ağlar için çok hücreli kaynak tahsisi
YAKUP KADRİ YAZAREL
Doktora
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ÖZGÜR YILMAZ
- A robust framework covering measures developed using EVM metric against jamming attacks in next-generation communication systems
Yeni nesil haberleşme sistemlerinde karıştırma saldırılarına karşı EVM metriği kullanılarak geliştirilen önlemleri kapsayan güçlü bir çerçeve
CEM ÖRNEK
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT KARTAL
- Cooperative vehicular communication systems with physical layer security and noma techniques
Fiziksel katman güvenliği ve noma teknikleri ile işbirliklikli araçlar arası iletişim sistemleri
SEMİHA KOŞU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFİYE DURAK ATA
DR. SERDAR ÖZGÜR ATA