Age of information-oriented comparative evaluation of channel access mechanisms in multi-rate wireless lans
Çoklu-hızlı kablosuz yerel ağlarda kanal erişim mekanizmalarının bilginin yaşı odaklı karşılaştırılmasının değerlendirilmesi
- Tez No: 829330
- Danışmanlar: PROF. DR. EZHAN KARAŞAN, PROF. DR. NAİL AKAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Gecikmeye duyarlı uygulamalar, gerçek zamanlı verilere ve zaman açısından kritik bilgilere yönelik artan talep nedeniyle son zamanlarda önemli bir ilgi görmektedir. Gecikmeye duyarlı sistemlerde, iletilen bilginin güncelliği güvenilir çalışmayı garanti etmek için çok önemlidir. Bilginin tazeliğini ölçmek için literatürde bilgi yaşı adı verilen bir performans ölçütü tanıtılmıştır. Bu tez çalışmasında, çoklu-hızlı IEEE 802.11 kablosuz LAN üzerinde yaşa duyarlı durum güncelleme paketleri ileten istasyonlar için kanal erişim yöntemleri incelenmiştir. Geleneksel veri trafiği taşıyan kablosuz ağlar için, Dağıtılmış Koordinasyon Forksiyonu (DCF) tarafından tanımlanan geleneksel kanal erişim mekanizması, istasyonların kanala eşit şekilde erişmesine izin vermektedir. Geleneksel kanal erişim mekanizması, çoklu-hızlı ağlarda kullanıcılar arasında veri hacmiadil bant genişliği tahsisi yaparak literatürde de iyi bilinen performans anomalisine yol açmaktadır. Bu anomaliyi düzeltmek için, literatürde hava-zaman-adil kanal erişim yöntemleri önerilmiştir. Son zamanlarda, bilginin yaşı gibi performans ölçütlerinin de çıkmasıyla birlikte durum güncelleme sistemlerine olan ilgi artmıştır. Bu sistemlerde taşınan yaşa duyarlı trafiğin gereksinimlerini karşılamak için veri hacmi, gecikme, kayıp gibi geleneksel performans ölçütleri yerine bilgi yaşı (AoI), tepe bilgi yaşı (PAoI) gibi ölçütlerin daha etkili olduğu görülmüştür. Bu çalışmada, ağdaki kanala erişmek için yarışan kaynakların tepe bilgi yaş değerlerinin ortalaması alınmış ortalama tepe bilgi yaşını (PAoI) düşürmek üzere tasarlanmış yeni bir kanal erişim mekanizması önerilmiştir. Sistemin ortalama tepe bilgi yaşı sistem PAoI olarak adlandırılmıştır. Onerilen erişim mekanizması, diğer erişim mekanizmalarına kıyasla, sistem PAoI parametresini efektif bir sekilde düşürmektedir. Yüzdesel olarak iyileşme miktarı göz önünde bulundurulan sistemin koşullarına, örneğin paket boyutu, istasyonların hız dağılımı, istasyon sayısı gibi, bağlıdır ancak bu ̧calışmada değerlendirilen sistem koşullarında sistem PAoI parametresinde geleneksel kanal erişim mekanizmasına kıyasla 12.04%, hava-zaman-adil kanal erişim mekanizmasına kıyasla 27.44% iyileşme gözlenmiştir. Önerilen erişim mekanizması diğer erişim mekanizmalarına karşı sistem PAoI açısından daha iyi performans göstermesine karşın hava-zaman-adil kanal erişim mekanizmasına kıyasla sistemin toplam veri hacminin düşmesine yol açabilmektedir.
Özet (Çeviri)
Delay-sensitive applications have recently garnered significant attention because of the increasing demand for real-time data and time-critical information. In delay-sensitive systems, the timeliness of the delivered information is crucial to guarantee a reliable operation. A performance metric called Age of Information (AoI) is introduced in the literature to measure the freshness of information. In this study, various channel access methods are comparatively evaluated for stations transmitting age-sensitive status update packets over a multi-rate IEEE 802.11 WLAN. For wireless networks carrying conventional data traffic, the legacy channel access mechanism imposed by the Distributed Coordination Function (DCF) allows sources to access the channel equally. This mechanism results in a throughput-fair bandwidth allocation which is also known as a performance anomaly in the literature. Airtime-fair channel access methods have been proposed in the literature for multi-rate wireless LANs to mitigate this anomaly. Recently, there has been a surge of interest in status update systems with the emergence of performance criteria called age of information. Age-based performance metrics (AoI, peak AoI) are more effective to satisfy the requirements of the carried age-sensitive traffic as opposed to using conventional performance metrics (throughput, delay, or loss). In this study, we propose a novel channel access mechanism for age-sensitive traffic which is devised to lessen the mean Peak AoI (PAoI) averaged over all the sources in the network, which is termed as the system PAoI. The proposed channel access mechanism effectively reduces the system PAoI compared to LCA and PFCA. Although system PAoI performance improvement depends on the system configuration, i.e. packet size, the multirate mixture of the network etc., system PAoI can be reduced up to 12.04% and 27.44% compared to the legacy channel access and airtime-fair channel access, respectively, for the considered system configurations in this study. Although the proposed channel access mechanism outperforms legacy and airtime-fair channel access mechanisms in terms of system PAoI, it may lead to a reduction in the overall throughput of the system compared to airtime-fair channel access.
Benzer Tezler
- Ortaöğretimde Uluslararası Bakalorya Programı ile ulusal programdaki anadil öğretimi derslerinin eleştirel düşünme becerileri açısından karşılaştırılması
Comparison of secondary education mother tongue teaching courses in the International Baccalaureate Program with national program in terms of critical thinking skills
BİLGE ÇAM AKTAŞ
Doktora
Türkçe
2013
Eğitim ve ÖğretimAnadolu ÜniversitesiEğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MERAL GÜVEN
- Human centred performance approach (hcpa) for adaptive facade design
Uyum gösteren cephe tasarımı için insan odaklı performans yaklaşımı
MİNE KOYAZ
Doktora
İngilizce
2022
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEN ASLIHAN ÜNLÜ
- 48-66 aylık çocukların zorbalık davranışları ile liderlik özellikleri ve rekabet stilleri arasındaki ilişkinin incelenmesi
Investgation of the relationship between bullying and leadership traits and competitive styles in children aged 48-66 months
GÖKÇE GÜL GÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Eğitim ve ÖğretimMarmara ÜniversitesiTemel Eğitim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜSLİMAT OYA RAMAZAN
- Düş olgusunun resim eğitiminde kullanılmasının yaratıcılığın geliştirilmesindeki önemi (12?14 yaş)
The important of use of imaginary phenomenon in art education in developing creativity (12?14 age)
SEÇKİN YAMANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Eğitim ve ÖğretimYüzüncü Yıl ÜniversitesiGüzel Sanatlar Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HANDAN TUNÇ
- Müşteri odaklılığın satış performansına etkisi ve bir araştırma
Impact of customer orientation on sales performance and a research
SEZİN CANAY ACAR