İlişkili veri yönlendirmesi için röle eklentili darboğaz verim maksimizasyonu: Bir oyun teorisi perspektifi
Relay-augmented bottleneck throughput maximization for correlated data routing: A game theoretic perspective
Yazar: ISRA ELFATIH SALIH EDREES EDREES
Danışman: Prof. Dr. MEHMET SERDAR UFUK TÜRELİ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektronik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu araştırmanın temel amacı, veri yönlendirme verimliliğini olumsuz etkilemeden 
enerji tasarrufu sağlamak için röleleri devre dışı bırakan yeni bir strateji 
belirlemektir.Bu konsept, eş zamanlı olarak hem sensor ağlarında ortaya çıkan 
enerji tükenmesini azaltmayı, hem verim kapasitesini artırmasını hedeflemektedir. 
Esasen, bu teknik, röle devre dışı bırakma işlemini göz önünde bulundurarak ağ 
getirini arttırmaya yönelik özel olarak tasarlanmış öncü bir yönlendirme metriğinin 
geliştirilmesini kapsamaktadır. Bu metrik, karmaşık veri korelasyon modelleri 
aracılığıyla çalışarak, sıkı enerji verimliliği standartlarını korurken verim artışının 
elde edilmesini sağlayacaktır.Sıkı enerji protokolleri ve röle devre dışı bırakma 
işlemleri çerçevesinde verimi maksimize etmenin doğasında var olan karmaşıklığı 
ele almanın sonucunda kaçınılmaz olarak NP-tam optimizasyon problemi ortaya 
çıkmaktadır. Bu sorunu kökünden çözmek üzere, optimizasyonu hedef alan 
yenilikçi bir algoritma ortaya konulmuştur. Bu algoritma, enerji sarfiyatını göz 
önünde bulundurarak, adaptif röle devre dışı bırakma teknikleri, rota seçim 
stratejileri ile birlikte işleve alarak, ağ performansını artırmaktadır. Böylece, 
geleneksel yöntemlerin eksik kaldığı noktaları tamamlayıp, etkili bir çözüm 
sağlamış olur. 
x 
Uygun röle devre dışı bırakma protokolü uygulanmasıyla, önerilen teknik ağ 
dahilindeki 
kaynaklardan aktarılan darboğaz getirini önemli düzeyde 
güçlendirirken aynı zamanda ağı enerji sarfiyatından korumaktadır. Kapsamlı 
sayısal analizler yoluyla toplanan veriler, bu tekniğin verimliliği belirgin bir şekilde 
doğrulamaktadır. Sonuçlar, gelişmiş röle kapatma protokolü aracılığıyla verimdeki 
beklenen avantajları vurgulamakta ve genel enerji tüketiminde önemli bir azalma 
sergilemektedir.Bu önemli sonuçlar göz önüne alındığında, enerji tasarruflu röle 
destekli teknik, enerji tükenmesi sorunu yaşanan kablosuz sensör ağlarına bir çare 
olmaktadır; böylece ağların işlemesini hem verim açısından hem sürdürebilirik 
açısından en üst düzeylere optimize etmeye yararmaktadır.

Abstract:
The main aim of this research is to determine a new strategy of deactivating relays 
to descrease energy consumption, without negatively affecting the efficiency of 
data routing. Energy depletion remains a concern for sensor networks, impending 
their data transmission capabilities. We need to enhance throughput capabilities of 
sensor networks, such that their energy is used efficiently. For this technique, we 
have created a routing metric, tailored to this issue. It's designed to optimize 
network throughput, accounting for the possibility of relay nodes becoming 
deactivated. Factoring in relay deactivation, the metric can ensure efficient-routing
path choice, even in dynamic network environments. This metric operates through 
intricate data correlation patterns, such that augmented throughput is achieved 
while maintaining stringent energy-efficient standards. It's inevitable to face issues 
with NP-complete-optimization while maximising throughput from the sensors. 
The cause for this could arguably be the intricate balance that needs to be achieved 
to meet the system's energy requirements and the relay node deactivation. To 
address this challenge, researchers have proposed a novel optimization algorithm 
designed to overcome this limitation. Dynamic relay activation, adapting to 
network changes and strategies for routing with consideration to energy 
xii 
consumptions are blended into an algorithm that goes beyond conventionality. 
Conservation of energy resources is essential in the case of enhanced bottleneck 
throughput at network source levels; thus, bringing about the need for protocols 
that meticulously manage the deactivation of relay nodes. Through implementing 
this protocol, we have been able to conserve the consumption of energy throughout 
the system, while enhancing throughput outcomes. This approach has proved to be 
significantly effective; numerical outcomes from our thorough evaluations can 
confirm. Taking in consideration the aforementioned results, it can be argued that 
this relay-augmented approach may be used as an energy-efficient solution for 
WSN systems with energy limitations – allowing for sustainability and network 
efficiency.