Coverage optimization for 6G using reconfigurable intelligent surfaces
Yeniden yapılandırılabilir akıllı yüzeyler kullanarak 6G için kapsam optimizasyonu
- Tez No: 831806
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ EMRE PUSANE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- 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 ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Yeniden yapılandırılabilir akıllı yüzeyin (RIS) düşük karmaşıklık ve güç gereksinimleri nedeniyle kablosuz iletişim sistemlerinin performansını önemli ölçüde artırabileceği görülmektedir. Küçük, yapılandırılabilir, pasif öğelerden oluşan RIS'ler, sinyali belirli bir yönde yansıtmak, yükseltmek, zayıflatmak ve genel iletişim performansını iyileştirmek için ek sinyal bileşenleri eklemek üzere programlanabilir. RIS'ler, kapasite, kapsam, konumlandırma, güvenlik ve sürdürülebilirlik iyileştirmeleri dahil olmak üzere farklı amaçlar için kullanılabilir. Bu tez çalışmasında, RIS'in kapsam geliştirme ve fiziksel katman güvenliği (PLS) kullanım durumları incelenmiştir. Kapsam geliştirme için tek kullanıcılı ve iki kullanıcılı senaryolar ele alınmıştır. Tek kullanıcı senaryosunda, optimizasyon için gerekli yineleme sayısını azaltmak için Konvolüsyonel Sinir Ağları (CNN) kullanan bir RIS optimizasyon yöntemi önerilmiştir. Sonuçlar, önerilen CNN modelinin performansta hafif bir düşüş karşılığında yapılandırma için gerekli adım sayısını önemli ölçüde azalttığını göstermektedir. İki kullanıcılı senaryoda, hem kapsam geliştirme hem de güvenlik kullanım durumları incelenmiştir. Kapsam iyileştirme için, RIS buna göre yapılandırılarak kullanıcılar arasındaki RIS kazanç dağılımının ihtiyaca göre yönetilebileceği gösterilmiştir. Güvenlik kullanım durumu için, vericinin (Alice), kullanıcının (Bob) ve dinleyicinin (Eve) bir iç mekan ortamındayken PLS sağlamaya yönelik RIS'in ölçüme dayalı karakterizasyonu sunulmuştur. Ayrıca, ölçüm sonuçları simülasyon sonuçları ile doğrulanmıştır. Son olarak, Eve'in PLS'deki hakimiyetini önlemek ve gizlilik kapasitesinde hafif bir azalma karşılığında Bob'a daha fazla RIS kazancı sağlamak için bir eşikleme yöntemi önerilmiştir.
Özet (Çeviri)
Recent research has shown that a reconfigurable intelligent surface (RIS), which is an attractive technology due to its low complexity and power requirements, can considerably improve the performance of wireless communication systems. RIS composed of small, reconfigurable, passive elements can be programmed to reflect the signal in a particular direction, amplify or attenuate it, or even introduce additional signal components to improve the overall communication performance. RIS can be utilized for different purposes including enhancements to the coverage, positioning, capacity, security, and sustainability. In this thesis, coverage enhancement and the physical layer security (PLS) use cases of RIS are investigated. For the coverage enhancement, single-user and two-user scenarios are discussed. In the single-user scenario, a RIS optimization method using Convolutional Neural Networks (CNN) is proposed to reduce the number of iterations required for optimization. The results show that the proposed CNN model significantly decreases the number of steps required for the configuration by causing a slight degradation in the performance. In the two-user scenario, both coverage enhancement and security use cases are investigated. For coverage enhancement, it is shown that the RIS gain distribution between the users can be managed with respect to the needs by configuring the RIS accordingly. For the security use case, measurement-based characterization of RIS for providing physical layer security, where the transmitter (Alice), the intended user (Bob), and the eavesdropper (Eve) are deployed in an indoor environment is presented. Also, the measurement results are verified with the simulation results. Finally, a thresholding method is proposed to prevent Eve's dominance in PLS and provide more RIS gain to Bob in return for a slight reduction in secrecy capacity.
Benzer Tezler
- Reconfigurable intelligent surface-centric communication networks: A comprehensive exploration of channel modeling and coverage extension
Yeniden yapılandırılabilir akıllı yüzey odaklı iletişim ağları: Kanal modellemesi ve kapsama alanı genişletmesine kapsamlı bir bakış
İBRAHİM YILDIRIM
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
- Network digital twins: Tackling challenges and enhancing wireless network management
Ağ dijital ikizleri: Sorunları ele alma ve kablosuz ağ yönetimini geliştirme
ELİF AK
Doktora
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERK CANBERK
- Coverage and energy efficiency optimization for randomly deployed multi-tier wireless multimedia sensor networks
Rasgele yerleşmiş çok katmanlı kablosuz multimedya algılayıcı ağlar için kapsam ve enerji verimliliği optimizasyonu
ALEX GUNAGWERA
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. TANER ÇEVİK
- Yönlü algılayıcı ağlarda dönme ve hareket yetenekleri ile kapsama alanının iyileştirilmesi
Coverage enhancement exploiting both motility and mobility in directional sensor networks
M. AMAÇ GÜVENSAN
Doktora
Türkçe
2011
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. A. GÖKHAN YAVUZ
- Yapay ALG algoritması (AAA) kullanarak kablosuz algılayıcı ağların yaşam süresi optimizasyonu
Lifetime optimization for wireless sensor networks based on artificial algae algorithm (AAA)
WAKASS SAAD JABER AL-TEKREETI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSelçuk ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERSİN KAYA