Doğrusal çok-sekmeli röleli kablosuz ağlar için dağıtık bir çizelgeleme yöntemi
A distributed scheduling policy for linear multi-hop wireless relay networks
Yazar: MEHMET URCAN
Danışman: PROF. DR. MEHMET ŞAFAK
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Rayleigh sönümü = Rayleigh fading

Özet:
Verici gücü, bant genişliği gibi kaynakların kısıtlı olması ve buna karşın veri akış hızı, iletişim kalitesi gibi kullanıcı ihtiyaçlarının giderek artması sonucu, kablosuz iletişim sistemlerinde işbirlikçi iletişimin önemi her geçen gün artmaktadır. En bilinen işbirlikçi iletişim yöntemlerinden biri kaynak ile hedef birim arasına konuşlandırılmış röle birimlerin kullanılması ile kaynak biriminin veri paketlerinin hedef birime ulaştırılmasıdır. Böylece sistemin kapsama alanı ve/veya kapasitesi arttırılabilir. Bu tez çalışmasında, herhangi bir zaman diliminde hangi birim veya birimlerin iletim yapacağını tanımlayan farklı çizelgeleme yöntemleri ele alınmıştır. Geleneksel ve merkezi çizelgeleme yöntemlerine değinilmiş, ayrıca verilen sisteme özgü olarak bir çeşit dağıtık çizelgeleme yöntemi tanımlanmıştır. Matlab ortamında oluşturulan benzetimler kullanılarak, her bir sekmenin birbirinden bağımsız olarak Rayleigh sönümlenmeye maruz kaldığı, Çöz-ve-İlet işbirliği stratejisinin ve BPSK kiplenim tipinin kullanıldığı ve her bir birimde paketleri geçici olarak saklamak için sonlu kapasitede bir tampon belleğin kullanıldığı çok sekmeli 
bir çizgisel röle ağında, bu çizelgeleme yöntemlerinin başarımları bit hata olasılığı, 
veri akış hızı, blok gecikme süresi, paket gecikme süresi, tampon bellek doluluğu gibi ölçütler ile karşılaştırılmalı olarak değerlendirilmiştir. Sekme sayısı, tampon bellek kapasitesi ve eşik SNR değerinin başarıma etkisi incelenmiştir. Ek olarak, BPSK kiplenim   tipi yerine uyarlamalı kiplenim kullanıldığında, çizelgeleme yöntemlerinin başarımlarının nasıl değiştiği analiz edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Çok-Sekmeli Kablosuz Ağlar, Röle Ağları, Doğrusal Ağlar, 
Çizelgeleme Yöntemleri, Çöz-ve-İlet, Tampon Bellek, Uyarlamalı Kiplenim,

Abstract:
Due to limited resources like transmit power and bandwidth on one hand and the increasing user demands like throughput and communication reliability on the other hand, the importance of cooperation becomes more obvious in wireless communication systems. One of the well-known cooperation methods is to carry data packets of the source node to the destination node via the relay nodes deployed between them. Therefore, the coverage are and/or the capacity of the system may be improved. This thesis addresses different scheduling methods so as to determine the nodes which are going to transmit for any time slot. In addition to conventional and centralized scheduling methods, a variation of scheduling algorithms specific to the given system is investigated in a multi-hop linear relay network where every hop suffers independent Rayleigh fading, every node has a limited  buffer capacity and uses Decode-and-Forward as the cooperation strategy and BPSK as the modulation scheme. Performances of these scheduling methods are evaluated regarding metrics such as bit error rate, throughput, block delay, packet delay and buffer occupancy. The system performance is determined as a function of number of hops, buffer capacity and threshold SNR value. For the evaluation of performances, simulations implemented on Matlab are used. Furthermore, performances of scheduling methods using adaptive modulation in addition to a single modulation scheme (BPSK) are analysed.

Keywords: Multi-Hop Wireless Networks, Relay Networks, Line Networks, 
Scheduling Methods, Decode-and-Forward, Buffer, Adaptive Modulation, Rayleigh 
Fading