Age of information offloading optimization in integrated satellite-terrestrial networks
Entegre uydu-karasal ağlarda yük boşaltma ile bilgi yaşı optimizasyonu
- Tez No: 910427
- Danışmanlar: PROF. DR. MUTLU KOCA
- 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: 106
Özet
Kablosuz iletişim ve ağ teknolojilerindeki ilerlemeler, mobil telefonlar ve çevresel sensörler gibi çok çeşitli kablosuz cihazların birbirleriyle kolayca iletişim kurduğu küresel bir toplum yaratmıştır. Bu sistemlerde iletilen bilgilerin güncelliği çok önemlidir. Zaman kritik bilgiler, gerçek zamanlı durum güncellemeleri kullanılarak karakterize edilebilir. Bunlar, oluşturuldukları zamanın damgasını içeren paketlere kapsüllenmiş mesajlardır. Oluşturulduktan sonra ağ içerisinde uzak bir konuma iletilmesi gereken zamansal olarak değişken paket durum güncellemeleri aracılığıyla takip edilir. Bu tezde, karasal ağ (TN) ve karasal olmayan ağdan (NTN) oluşan entegre uydu-karasal ağ (ISTN) yapısında tek buffer ile tek kaynak ve çoklu kaynak kullanığımız sistem modelleri üzerinde çalışıyoruz. Bu modelde, uydu IoT sistemlerini konuşlandırmak için LEO uyduları tercih edilmektedir. Sonraki aşamada, ortalama AoI ve PAoI dağılımlarını elde etmeyi ve anlık AoI'nin zaman ortalamasını belirleyerek bilginin zaman içindeki ortalama tazeliğini ölçmeyi hedefliyoruz. Böylece, anlık AoI ile sınırlandırılmış AoI karşılaştırılacaktır. Ölçülen anlık AoI eşik yaş değerinden yüksek olduğunda, karasal ağ verileri LEO uydusuna offload edilecektir. Aksi takdirde, veri akışı TN içinde paketleri iletmeye devam edecektir. Bu yaklaşım, geliştirilmiş bir heuristic algoritmanın kullanıldığı eşik tabanlı bir yaklaşım olarak değerlendirilebilir. Sonuç olarak, bu modelde yer alan ağda AoI'nin başarılı bir şekilde optimize edildiği gözlemlenmiştir. Önerdiğimiz algoritmamızın doğruluğu, belirli senaryoların değerlendirildiği simülasyon ve literatürdeki sonuçlar ile elde ettiğimiz sonuçların karşılaştırılmasıyla kanıtlanmıştır.
Özet (Çeviri)
The progress in wireless communications and networking technology has led to a globally connected society in which a wide range of wireless devices, effortlessly communicate with one another. The freshness of the transmitted status updates information in these systems is very crucial. Time-critical information can be characterized by using real-time status updates which are messages encapsulated in packets including their timestamp of generation. We study single-buffer single-source and single-buffer multiple-source with various queuing models of a status update system in integrated satellite-terrestrial networks (ISTN), which consists of the terrestrial network (TN) and non-terrestrial network (NTN). Therefore, LEO satellites are the preferred choice for deploying satellite IoT systems. Next, we aim to obtain the exact distributions of the average age of information (AoI) and peak AoI (PAoI) and by determining the time average of the instantaneous AoI, the average freshness of the information across time will be measured. When the measured instantaneous AoI is higher than the threshold bounded AoI, the terrestrial network will offload the data to the LEO satellite. Otherwise, the data flow will continue to transmit packets within TN. Thus, the decision-making process will be reduced to a binary selection with the implementation of this approach. This approach can be considered as a threshold-based policy in which an improved heuristic algorithm is used for network optimization. Proposed algorithm's accuracy is verified by comparing our results to simulations and existing literature in specific sub-cases.
Benzer Tezler
- İnsan kaynakları yönetiminde performans ölçümünün demografik faktörlerle incelenmesi ve değerlendirilmesi
Analysis of performance evaluation with demographic factors in human resource management
MEHMET EMİR USLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. HÜSNÜ BÜLENT CERİT
- Age of information and unbiased federated learning in energy harvesting error-prone channels
Hataya açık kanallar üzerinde enerji hasadı ile tarafsız federe öğrenme ve bilgi yaşı
ZEYNEP ÇAKIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF TUĞÇE CERAN ARSLAN
- 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
UMUT UTKU ERDEM
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EZHAN KARAŞAN
PROF. DR. NAİL AKAR
- Age of information in network coded internet of things
Ağ kodlu nesnelerin internetinde bilgi yaşı
İBRAHİM KAHRAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUTLU KOCA
- Age of information analysis and optimization in wireless networks
Kablosuz ağlarda bilgi yaşı analizi ve optimizasyonu
ALPER KÖSE
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN ANARIM
PROF. DR. MUTLU KOCA