Weighted adaptive load and handoff equilibrium: a novel resource allocation framework for cloud radio access networks with load prediction and handoff optimization
Ağırlıklı uyarlanabilir yük ve aktarım dengesi: yük tahmini ve el değiştirme optimizasyonu ile bulut tabanlı radyo erişim ağları için yeni bir kaynak tahsis yapısı
- Tez No: 927565
- Danışmanlar: PROF. DR. TUNA TUĞCU, PROF. DR. CEM ERSOY, DR. ÖĞR. ÜYESİ ECE GELAL SOYAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Bulut Radyo Erişim Ağları, RRU Yük Tahmini, El Değiştirme Optimizasyonu, LSTM-GARCH, Cloud Radio Access Networks, RRU Load Prediction, Handoff Optimization, LSTM-GARCH
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Bulut Radyo Erişim Ağlarında (C-RAN) Uzak Radyo Ünitelerinin (RRU) Temel Band Ünitelerine (BBU) etkin bir şekilde atanması, özellikle dinamik yük paternleri ve sık el değiştirmelerin hızlı adaptasyon gerektirdiği büyük ölçekli konuşlandırmalarda kritik bir zorluk olmaya devam etmektedir. Bu tez, RRU-BBU atamalarında hesaplama verimliliği ile performans arasında denge kuran yenilikçi bir optimizasyon yaklaşımı ile bu zorluğu ele almaktadır. Tez, üç kritik zorluğu ele alan WeigHted Adaptive Load and handoff Equilibrium (WHALE) çerçevesinin geliştirilmesiyle yeni bir yaklaşım sunmaktadır: RRU yük tahmini, el değiştirme optimizasyonu ve yük dengeleme. Tahmin çerçevesi, Uzun Kısa Süreli Bellek (LSTM) ve Genelleştirilmiş Otoregresif Koşullu Değişen Varyans (GARCH) modellerini birleştirmektedir. Orta ölçekli testlerde, WHALE, yürütme süresini neredeyse yarıya indirerek mümkün olan el değiştirme geçişlerinin büyük çoğun-luğunu gerçekleştirmektedir. Büyük ölçekli senaryolarda, Genetik Algoritma (GA) ile karşılaştırılabilir performansı korurken yürütme süresini önemli ölçüde azaltmaktadır. Tahmine dayalı varyant (WHALE-P), el değiştirme optimizasyonunda GA'nın performansının neredeyse tamamına ulaşmakta ve yük dengelemede GA'yı önemli ölçüde daha düşük hata oranlarıyla geçmektedir.
Özet (Çeviri)
The effective assignment of Remote Radio Units (RRUs) to Baseband Units (BBUs) in Cloud Radio Access Networks (C-RAN) remains a critical challenge, particularly in large-scale deployments where dynamic load patterns and frequent handoffs necessitate rapid adaptation. This thesis addresses this challenge through an innovative optimization approach that balances computational efficiency with performance in RRU-BBU assignments. The thesis presents a novel approach through the development of the WeigHted Adaptive Load and handoff Equilibrium (WHALE) framework, addressing three critical challenges: RRU load prediction, handoff optimization, and load balancing. The prediction framework combines Long Short-Term Memory (LSTM) and Generalized Autoregressive Conditional Heteroskedasticity (GARCH) models. In moderate-scale tests, WHALE achieves most possible handoff transitions with nearly half the reduction in execution time. For large-scale scenarios, it significantly reduces execution time while maintaining performance comparable to Genetic Algorithm (GA). The prediction-based variant (WHALE-P) achieves nearly all of GA's performance in handoff optimization and outperforms GA in load balancing with notably lower error rates.
Benzer Tezler
- Optimal sizing of hybrid microgrids with consideration of global warming effects: A MARS and GRG approach
Küresel ısınma etkilerinin dikkate alındığı hibrit mikro şebekelerin optimal boyutlandırılması: Bir MARS ve GRG yaklaşimi
YAVUZ YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR TAYLAN
PROF. DR. GERHARD WIYHELM WEBER
- Yenilenebilir enerji sistemleri ile entegre iki alanlı güç sisteminde yük frekans kontrolü için optimizasyon yöntemleri kıyaslaması
Comparison of optimization methods for load frequency control in a two-area power system integrated with renewable energy systems
FATİH DEMİRCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN DEMİRÖREN
- Çok makinalı güç sistemlerinde parametre adaptif kontrol yönteminin incelenmesi
Investigation of parameter adaptive control method for MMPS
AYŞEN DEMİRÖREN
Doktora
Türkçe
1993
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. EMİN TACER
- Yeni çoklu çözünürlüklü görüntü ayrışımları ile çoklu spektral ve pankromatik uydu görüntülerinin füzyonu
Fusion of multuispectral and panchromatic images via new multiresolution image decomposition
NUR HÜSEYİN KAPLAN
Doktora
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. IŞIN ERER
- Mikroşebekelerde ada mod çalışmanın tespiti ve güç kalitesi olaylarının sınıflandırılması için yapay zekâ tabanlı kontrol yöntemlerinin geliştirilmesi
Development of artificial intelligence based control methods for detection of islanding conditions and classification of power quality events in microgrids
ALPER YILMAZ
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKAY BAYRAK