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: Optimizasyon problemi, Simülasyon, İletişim sistemleri, Five-Generation Wireless Telephone Technology, Optimization problem, Communication systems
- 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: Belirtilmemiş.
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
- AI-enhanced dynamic preemptive resource allocation in next generation cellular networks
Yeni nesil hücresel ağlarda yapay zeka destekli dinamik öncelikli kaynak tahsisi
EGE ENGİN
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ALİ ÇIRPAN
- 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
- Cost-effective and ddos-aware network function sharing models for next-generation networks
Yeni nesil haberleşme ağları için maliyet etkin ve hizmet reddi saldırılarına duyarlı ağ fonksiyonu paylaşım modelleri
ÖMER ZEKVAN YILMAZ
Doktora
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH ALAGÖZ
- Novel applications in ris identification and user localization for next-generation wireless systems
Gelecek nesil kablosuz sistemler için rıs tanımlama ve kullanıcı konumlandırmaya yönelik özgün uygulamalar
RECEP VURAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
- 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