A novel scheduling strategy for priority-aware iot networks for age of information optimization
Öncelik bilinçli nesnelerin interneti ağlarında bilgi yaşı optimizasyonu için yeni dağıtım stratejisi
- Tez No: 881083
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİN ANARIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kablosuz iletişime olan ihtiyaç arttıkça, spektral verimliliği artırma ve iletişimdeki gecikmeyi azaltma ihtiyacı daha kritik hale gelmiştir. Bu çalışmada Nesnelerin İnterneti ağlarında Knapsack probleminin çözümüne dayalı yeni bir dağıtım stratejisi önerilmiştir. Ana amaç, iletişim kaynaklarının kısıtlı olduğu göz önüne alındığında, ortalama ve maksimum iletim gücü kısıtlamaları dahilinde sensörlerin Bilgi Yaşı değerleriyle her sensör için tanımlanan maksimum Bilgi Yaşı sınırı arasındaki farkı en aza indirmektir. Problem belirtilen koşullara göre formüle edilmiş, önerilen yaklaşım, orijinal problemin bir Sırt Çantası problemi olarak yeniden formüle edilmesi üzerine kurulmuştur. Bir sensör için durum güncelleme iletimi başarılı olursa sensörün bilgi yaşını düşürülür. Ek olarak, her sensörün güncellemesini iletmek için ihtiyaç duyduğu frekans bandı sayısı olarak bir ağırlık değeri tanımlanır. Sonuçların kalitesini korurken hesaplama karmaşıklığını azaltmak için Tam Polinom-Zaman Yaklaşımı şeması önerilmiştir. İkinci olarak, önerilen yöntemle birlikte kıyaslama yöntemlerinin algoritmaları oluşturulmuştur. Son olarak, uyarlanan algoritmalar kullanılarak yapılan simülasyonların sonuçları paylaşılmıştır. Önerilen dağıtma yönteminin, Çok Kollu Haydut için Q-öğrenme ve Whittle Endeks stratejileri olan kıyaslamalardan daha iyi performansa sahip olduğu gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
As the need for wireless communication grows, the need to increase spectral efficiency and reduce latency in communication has become more critical. In this study a novel scheduling strategy is proposed based on solving the Knapsack problem in Internet of Thing networks. The main goal is to minimize the difference between Age of Information (AoI) values of sensors and Peak AoI (PAoI) constraints subject to average and peak transmission power constraints given the communication resources are scarce. At first, we formulated the problem according to the specified PAoI constraint, transmission power, and frequency band constraints.The proposed approach involves reformulating the original problem as a Knapsack problem. This is done by assigning a value as the decrease in AoI of a sensor if a status update transmission is successful. In addition, a weight is specified as the frequency band amount that a sensor requires to transmit its update. Additionally, Fully Polynomial-Time Approximation scheme (FPTAS) is proposed to decrease the computational complexity while preserving the quality of results. Secondly, algorithms of benchmark methods were created together with the proposed method. Finally, the results of the simulations completed using the adapted algorithms are given. The proposed scheduling method is shown to outperform the benchmarks which are Multi-Armed-Bandit Q-learning and Whittle's Index strategies.
Benzer Tezler
- 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
- Deterministic and stochastic models for practical scheduling problems
Uygulamalı çizelgeleme problemleri için deterministik ve stokastik modeller
ELVİN ÇOBAN GÖKTÜRK
Doktora
İngilizce
2012
İşletmeCarnegıe Mellon Unıversıtyİşletme Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALAN SCHELLER-WOLF
- Simulation modelling and analysis for scheduling the kanban controlled assembly system
Kanban kontrollü montaj sisteminın çizelgesi için simülasyon modellemesi ve analizi
ABDAALA ABDULMUHSEN HABIB AL-JEBUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KEMAL DİNÇER DİNGEÇ
- Optimal scheduling for full duplex wireless powered communication networks
Tam çift yönlü kablosuz güçlendirilmiş iletişim ağları için optimum zamanlama
MUHAMMAD SHAHİD IQBAL
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNEM ÇOLERİ
- Constraint programming-based solution approach for the flexible job shop scheduling problem with lot streaming
Parti bölmeli esnek atölye çizelgeleme problemi için kısıt programlama tabanlı çözüm yaklaşımı
PINAR YUNUSOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEYDA AYŞE TOPALOĞLU