Handshake protocols for energy harvesting communications
Enerji hasadı iletişimi için el sıkışma protokolleri
- Tez No: 877529
- Danışmanlar: PROF. DR. MUTLU KOCA, PROF. DR. MUSTAFA HAKAN DELİÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Bu tez, enerji hasat eden kablosuz iletişim düğümlerindeki enerji seviyelerinin belirsizliğini ele almaktadır. Enerji hasadının doğası gereği rastgele olduğundan düğümlerin enerji durumu bilinmemekte, bu da optimal iletim zamanlarının belirlenmesinde zorluk yaratmaktadır. Bu belirsizlik, alıcının yeterli enerjiye sahip olmadığı durumlarda gerçekleşen iletimlerin yarıda kesilmesi sonucu verimsiz enerji kullanımına yol açar. İletim anlarındaki enerji kesintisi problemi için bu iki düğüm arasında haberleşmeyi başlatacak el sıkışma protokolleri önerildi. Bunun için enerji hasadının stokastik özellikleri Poisson süreci çerçevesinde incelendi. Üç iletişim protokolü için batarya seviyelerinin olasılık kütle fonksiyonlarını çıkarıldı: onaylamalı ve olmadan kör iletişim ve enerji durumu bilgisi iletişimi. Bu protokollerdeki farklı durumlar için alıcının ne kadar süre enerji hasat etmesi gerektiğine dair bir yöntem önerdik. Monte Carlo simülasyonlarıyla protokollerin performanslarını başarı oranı, ortalama gecikme ve enerji kesitisini ortalama ¸cözme süresi metrikleri üzerinden değerlendirdik. Bulgularımız, onaylamaların bazen gereksiz olduğunu, ancak enerji durumlarının paylaşılmasının enerji verimliliğini artırdığını ve paket alımları arasındaki gecikmeleri azalttığını göstermektedir. Bu araştırmada enerji hasadının Poisson Sürecini takip ettiği varsayılmı ştır. Ayrıca, çalışmamızda alıcının enerji tüketimi tek vericiden paket almakla sınırlıdır. Kablosuz ağlarda, alıcının algılama, iletim ve alım gibi görevleri olduğundan, enerji seviyesinin olasılık kütle fonksiyonu değişecektir. Bulgularımızı ağ yapılandırmalarına uyarlamak ve varsayımlarımızı gevşetmek amacıyla yeni çalışmalar yapılabilir.
Özet (Çeviri)
This thesis addresses the uncertainty of energy levels in energy-harvesting (EH) wireless communication nodes. Given that EH is inherently random, the energy state of nodes remains unknown, creating challenges in determining optimal transmission times. This uncertainty can lead to inefficient energy usage, as transmissions might occur when the receiver lacks sufficient energy. Therefore, we propose handshake protocols to tackle this energy outage. To address this, we explore the stochastic nature of EH under a Poisson process framework. We analyze the probability mass function (PMF) of battery level for three communication protocols: blind communication with and without acknowledgment, and energy state information (ESI) communication. We also propose mathematical derivations for how long the transmitter node should wait in these protocols for the receiver node to harvest energy. Through Monte Carlo simulations, we assess the performance metrics of success rate, average delay, and average outage resolution time of these protocols under different battery capacities. Our findings reveal while acknowledgments are sometimes superfluous, sharing energy states significantly enhances energy efficiency and reduces delays between packet receptions. This research is built on the assumption energy harvesting follows a Poisson process. Our study receiver's energy consumption is solely from receiving packets from a single transmitter. In wireless networks, where the nodes sense, transmit, and receive, the PMF of the node's energy level changes significantly. Adapting our findings to such network configurations and relaxing our assumptions requires further exploration.
Benzer Tezler
- A security protocol for IoT networks using blacklisting and trust scoring
Kara listeleme ve güven puanlama kullanan ıot ağları için bir güvenlik protokolü
CEM ATA BAYKARA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÖzyeğin ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KÜBRA KALKAN ÇAKMAKCİ
DR. ILGIN ŞAFAK
- V42 önerisiyle MNP protokolünün karşılaştırmalı olarak incelenmesi ve MNP4 protokolünün benzetimi
V42 Recommendation and MNP protocol
AHMET BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. BÜLENT ÖRENCİK
- Ağ iletişimlerinde temel yenilikçi çözümlerin standartlaştırılması
Standardization of basic innovative solutions in network communications
MUHAMMED SALİH KALKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN SEÇİNTİ
- Mikroişlemci temelli, asenkron/senkron veri hattında ölçme gözlemleme ve veri saklama amaçlı düzenek tasarımı ve gerçeklenmesi
Başlık çevirisi yok
AYDIN PARIN
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEFİK SARIKAYALAR
- Load balancing on concurrent multipath transfer with SCTP
SCTP ile yapılan çoklu yoldan eş zamanlı veri aktarımında yük dengelemesi
MURAT AKZEYBEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMarmara ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENSAR GÜL