HAPS ağları için optimizasyon uygulamaları
Optimization applications for HAPS networks
- Tez No: 917650
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYŞE ELİF CANBİLEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Konya Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 61
Özet
İletişimin insan yaşamındaki vazgeçilmez önemi her geçen gün daha da artırmaktadır. Bu durum, iletişim alanında yeni teknolojilerin geliştirilmesini teşvik etmektedir. Kablosuz iletişimde yaygın olarak kullanılan teknolojilerden bir tanesi karasal ağlar (terrestrial networks, TN) olarak bilinmektedir. Ancak, modern dünyada değişen yaşam koşulları ve özellikle şehir merkezlerinden uzak bölgelerde TN teknolojisinin yetersiz kalması, karasal olmayan ağların (non-terrestrial networks, NTN) önem kazanmasına yol açmıştır. NTN, yeryüzü sınırlarının ötesinde hizmet sunan, uzay tabanlı iletişim ağlarını kullanarak bağlantı imkanı sağlayan bir iletişim altyapısını ifade eder. Bu ağlar, küresel ölçekte kapsama alanı sağlamada ve altyapının sınırlı olduğu ya da hiç bulunmadığı bölgelerde hizmet verilmesinde kritik bir rol üstlenmektedir. NTN teknolojileri arasında yer alan yüksek irtifa platform istasyonları (high altitude platform stations, HAPS) sağladıkları avantajlar sayesinde kablosuz iletişim alanında giderek daha fazla ilgi görmektedir. HAPS, TN'lere kıyasla birçok avantaj sunarak daha verimli ve etkili bir çözüm haline gelmiştir. Ancak bu teknoloji, gelişim aşamasında olup istenen seviyeye henüz tam olarak ulaşamamıştır. HAPS sistemlerinin hedeflenen performans seviyelerine ulaşabilmesi için çeşitli optimizasyon algoritmaları kullanılmaktadır. Bu noktada, pil ömrünün ve hava koşullarına dayanıklılığının artırılması, iletişim sistemlerinin iyileştirilmesi gibi konular üzerinde yoğun çalışmalar yapılmaktadır. İletişim kalitesinin artırılması kapsamında; daha fazla kullanıcıya hizmet sağlanması, veri iletim hızlarının artırılması ve sistem performansının iyileştirilmesi gibi hedefler ön plandadır. Bu tez çalışmasında, HAPS sistemlerindeki kablosuz iletişimde önemli bir performans göstergesi olan toplam oran (sum-rate) parametresi parçacık sürü optimizasyonu (partical swarm optimization, PSO), yapay arı kolonisi optimizasyonu (artifical bee colony, ABC) ve gri kurt optimizasyonu (gray wolf optimization, GWO) algoritmaları kullanılarak optimize edilmiş; GWO algoritması için, farklı hava koşulları, farklı baz istasyonu sayıları, bina içi ve bina dışı kullanıcı durumları, farklı çalışma frekansları gibi farklı senaryolar değerlendirilerek elde edilen optimizasyon sonuçları karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
The indispensable importance of communication in human life is increasing with each passing day. This situation encourages the development of new technologies in the field of communication. One of the commonly used technologies in wireless communication is terrestrial networks (TN). However, in the modern world, changing living conditions, particularly in regions far from city centers, highlight the inadequacies of TN technology and lead to the growing importance of non-terrestrial networks (NTN). NTN refers to a communication infrastructure that provides connectivity using space-based communication networks beyond terrestrial boundaries. These networks play a critical role in providing global coverage and offering services in regions where infrastructure is limited or nonexistent. Among NTN technologies, high altitude platform stations (HAPS) are gaining increasing attention in the field of wireless communication due to their advantages. Compared to TNs, HAPS offers numerous benefits, making it a more efficient and effective solution. However, this technology is still in the development stage and has not yet reached the desired level. To achieve the targeted performance levels of HAPS systems, various optimization algorithms are utilized. At this point, significant efforts are being made to enhance battery life, improve resilience to weather conditions, and optimize communication systems. In the context of improving communication quality, objectives such as serving more users, increasing data transmission rates, and enhancing system performance are prioritized. In this thesis, the sum-rate parameter, a key performance indicator in wireless communication within HAPS systems, was optimized using particle swarm optimization (PSO), artificial bee colony optimization (ABC), and gray wolf optimization (GWO) algorithms. For the GWO algorithm, optimization results were compared under various scenarios, including different weather conditions, varying numbers of base stations, indoor and outdoor user conditions, and different operating frequencies.
Benzer Tezler
- 6N yüksek irtifa platform sistemleri için antipodal vivaldi anten tasarımı
Antipodal vivaldi antenna design for 6G high altitude platform system (HAPS)
ALİ ALPEREN KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUNDA AKLEMAN YAPAR
- Physical layer security performance of satellite networks
Uydu ağlarının fiziksel katman güvenlık başarımı
OLFA BEN YAHIA
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. GÜNEŞ ZEYNEP KARABULUT KURT
Assoc. Prof. Dr. EYLEM ERDOĞAN
- RIS-röle donanımlı İHA ağları: Yeni tasarımlar ve performans analizleri
RIS-relay equipped UAV networks: New designs and performance analyses
AHMET MUAZ AKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ
- Aerial platforms utilization for future networks
Gelecek ağlar için hava platformları kullanımı
MOSTAFA HELMY MOHAMED ABDELKHALEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Medipol ÜniversitesiElektrik Elektronik Mühendisliği ve Siber Sistemler Bilim Dalı
Prof. Dr. HÜSEYİN ARSLAN
- A new approach to satellite communication: Harnessing the power of reconfigurable intelligent surfaces
Uydu iletisimine yeni bir yaklaşım: Yeniden yapılandırılabı̇lı̇r akıllı yüzeylerden faydalanma
KÜRŞAT TEKBIYIK
Doktora
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNEŞ ZEYNEP KARABULUT KURT