User association and routing in UAV-supported hetnets
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: BERKE TEZERGİL
Danışman: ERTAN ONUR
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:5G ile birlikte milimetre dalga frekanslarının kullanıma alınmasıyla, kablosuz geri taşıma kullanımı fiber kablolara yakın performans verebilmeye başlamıştır. Böylece insansız hava araçlarını küçük hücreler olarak kullanmanın önü açılmıştır. Küçük hücreler, bağlantıların uzunluğunu kısaltarak ve görüş olasılığını artırarak ağ performansını artırırlar. Bu tezde, kullanıcıların, insansız hava aracı üstünde küçük hücrelerin, ve makro baz istasyonlarının oluşturduğu bir heterojen ağı ele alıyoruz. Bu ağın iki ana problemi İHA küçük hücreler için geri taşıma yolları oluşturup kullanıcılara ayrılan ağ kapasitesini artırmak, ve kullanıcıları baz istasyonlarıyla eşleştirmektir. Bu probleme UAV-UAR problemi adını veriyoruz. İlk olarak, karışık tamsayılı doğrusal programlama kullanarak yapılan formülasyon optimal çözümü bulsa da, çalışma zamanı özellikle gerçek zamanlı kullanım için oldukca uzun kalmaktadır. Bu sorunu çözmek için, heterojen ağ bir akış çizgesine çevrilmiştir. Bu formülasyon sayesinde Relabel-to-Front algoritması tabanlı buluşsal algoritmalar geliştirerek en iyi çözümü bulamasak da çözüm hızını ciddi biçimde artırıyoruz. İlk buluşsal metod Relabel-to-Front-Eleme, kullanıcıya atanan kenarları seçilen bir tanesi harici eleyerek doğru sonucu bulmaktadır. İkinci metod Relabel-to-Front-Buluşsal Önakış, relabel-to-front algoritmasının başında kullanılan önakış atamasını buluşsal bir şekilde yaparak kullanıcı atamasını baştan yapmaktadır. Son metod, Relabel-to-Front-Yineleme ise ikinci metodu kullanmakta ama sonuç iyileşmeyene kadar alternatifleri denemektedir. Monte Carlo simülasyonlarının sonucu bize relabel-to-front-tabanlı buluşsal metodların çalışma zamanını 20 ile 1000 kat arası hızlandırarak, doğrusal programlama optimizasyonuna yakın ağ verimi sağladığını göstermiştir.