Enerji hasadı yapan kablosuz ağlarda kullanıcı işbirliği ve kaynak tahsisi

dc.authorid0000-0003-2592-3701en_US
dc.authorid0000-0002-8219-8190en_US
dc.contributor.authorKaya, Onuren_US
dc.contributor.authorUlukuş, Şennuren_US
dc.date.accessioned2020-09-15T07:30:06Z
dc.date.available2020-09-15T07:30:06Z
dc.date.issued2016-11
dc.departmentIşık Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümüen_US
dc.departmentIşık University, Faculty of Engineering, Department of Electrical-Electronics Engineeringen_US
dc.description.abstractYeni nesil haberleşme sistemlerinde, pillere ya da şehir elektriğine bağımlı olarak çalışan klasik haberleşme bileşenlerinin yerlerini, enerjilerini çevreden hasat eden, çevreye duyarlı ve uzun kullanım ömrüne sahip bileşenlere bırakacağı öngörülmektedir. Bu nedenle, bilinen haberleşme protokollerinin, enerjinin aralıklı olarak geldiği, ve gönderilerin anlık enerji kısıtlarına tabi olduğu durumlara uygun olarak baştan ele alınması, ve enerji hasadı koşulları altında kuramsal performans üst limitlerinin baştan belirlenmesi gerekmektedir. Bu projede, tüm enerjilerini doğadan hasat eden işbirlikli haberleşme ağlarında, kaynakları etkin kullanarak ağ performansını artıran ve ömrünü uzatan gönderim protokolleri tasarlanmıştır. Böylece, işbirlikli kablosuz ağlarda basit çoklu erişim ya da aktarım kanal modellerinin ötesine geçilmiş; farklı kullanıcılarda anlık olarak farklı miktarlarda biriktirilen enerjinin beraberinde getirdiği enerji çeşitleme kazancı ile işbirliği kazancından bir arada faydalanılması sağlanmıştır. Düğümlerin kendi enerjilerini iletim sırasında çevrelerinden temin ettikleri, ve biribirleri ile gerek veri, gerekse enerji aktarımı ile yardımlaşabildikleri durumlar için, • Bilgi kuramsal bir yaklaşım kullanılarak, gerek gecikme kısıtlı, gerekse gecikmeye toleranslı durumlar için, blok Markov kodlama ve geriye doğru kodçözme tabanlı yeni işbirlikli kodlama teknikleri geliştirilmiş, ve karşılık gelen erişilebilir veri hızları elde edilmiş, • Toplam veri hızı veya veri gönderim bölgelerini enbüyükleyen kaynak tahsisi algoritmaları geliştirilmiş, • Hasat edilen enerji ve kanal durumlarının gönderim, aktarım, ya da enerjinin depolanması kararlarını nasıl etkilediği incelenmiş, temel bazı ödünleşimler belirlenmiş, • Verinin ve hasat edilen enerjinin gönderi devam ederken aralıklı geldiği durumda en iyi veri hızı ve güç çizelgelemesi bulunmuş, • İşbirlikli haberleşme için kritik olan, hem alıcı hem de verici olarak davranan düğümlerdeki kodçözme maliyeti kısıtları dikkate alınarak işbirliğinden net kazancı eniyileyen politikalar geliştirilmiş, • Düğümlerin biribirlerine enerji de gönderebildikleri durumda, işbirlikli veri iletişimi ile enerji transferi yoluyla işbirliği senaryoları birlikte incelenip, en iyi kaynak tahsisi stratejisi belirlenmiş, • Hasat edilen kaydedildiği bataryaların sınırlı kapasitesi olması durumunda gelen enerjinin ziyan edilmemesini garanti eden en iyi kaynak yönetimi algoritmaları önerilmiştir. Elde edilen sonuçlar, gerek veri, gerekse enerji işbirliğinin, enerji hasat eden sistemlerde, özellikle enerji çeşitlemesinden kazanç sağlamak için çok faydalı yaklaşımlar olduğuna işaret etmektedir.en_US
dc.description.abstractIn new generation wireless systems, traditional communication components which rely on batteries or the electrical grid are expected to ve replaced by more environment-conscious, energy harvesting components with longer lifetime. Therefore, known communication protocols need to be reconsidered from scratch to adapt to situations where the transmissions are subject to instantaneous energy constraints caused by intermittent energy arrivals, and their theoretical performance upper bounds need to be re-derived under energy harvesting constraints. In this project, we design transmission protocols that maximize the network performance and lifetime by efficiently allocating resources, for communication networks that rely only on energy harvested from their surroundings. We go beyond simple multiple access or relay models, and jointly take advantage of the energy diversity provided by the variable nature of the energy arrivals at different users, and cooperative diversity. For scenarios where the nodes harvest their own enery during transmission, and are able to cooperate both at data and battery level, • we approach the system from an information theoretic perspective and develop new encoding and decoding techniques, based on block Markov coding and backward decoding, that can be used in delay constrained and delay tolerant communication; and characterize their achievable rates, • we develop resource allocation algorithms that maximize the total rate or departure region, • we investigate the effect of energy arrival profiles and channel qualities on transmission, bi-directional relaying and energy saving decisions, and determine some fundamental tradeoffs, • we find the optimal power and rate scheduling policy when data, as well as energy arrives intermittently during transmission, • we obtain the optimal policies that maximize the net gain from cooperation, taking into account the decoding costs at the transceiver nodes, • we develop jointly optimal energy and data cooperation strategies, when energy can be exchanged wirelessly • we propose scheduling optimization algorithms that guarantee that energy is not wasted, taking into account practical battery limitations at the energy harvesting nodes. The results obtained point to the conclusion that data and energy cooperation are significantly useful approaches that take advantage of the inherent energy diversity provided by the energy harvesting communication systems.en_US
dc.description.sponsorshipTÜBİTAKen_US
dc.identifier.citationKaya, O. & Ulukuş, Ş. (2016). Enerji hasadı yapan kablosuz ağlarda kullanıcı işbirliği ve kaynak tahsisi. Tübitak, 1-131.en_US
dc.identifier.endpage131
dc.identifier.startpage1
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11729/2378
dc.identifier.urihttps://app.trdizin.gov.tr/proje/TVRVM05EUTA
dc.indekslendigikaynakTR-Dizinen_US
dc.institutionauthorKaya, Onuren_US
dc.institutionauthorUlukuş, Şennuren_US
dc.language.isotren_US
dc.publicationstatusPublisheden_US
dc.publisherTübitaken_US
dc.relation.publicationcategoryDiğeren_US
dc.relation.tubitakinfo:eu-repo/grantAgreement/TUBITAK/EEEAG/113E556
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen_US
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.titleEnerji hasadı yapan kablosuz ağlarda kullanıcı işbirliği ve kaynak tahsisien_US
dc.typeProjecten_US
dspace.entity.typeProject

Dosyalar

Orijinal paket
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Yükleniyor...
Küçük Resim
İsim:
2378.pdf
Boyut:
838.26 KB
Biçim:
Adobe Portable Document Format
Açıklama:
Proje Dosyası
Lisans paketi
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Küçük Resim Yok
İsim:
license.txt
Boyut:
1.44 KB
Biçim:
Item-specific license agreed upon to submission
Açıklama: