Ενεργειακά αποδοτική κατανομή πόρων σε δίκτυα επικοινωνιών ασύρματης φόρτισης

Βόμβας, Μαρίνος; Vomvas, Marinos

dc.contributor.author	Βόμβας, Μαρίνος	el
dc.contributor.author	Vomvas, Marinos	en
dc.date.accessioned	2017-07-07T07:51:54Z
dc.date.available	2017-07-07T07:51:54Z
dc.date.issued	2017-07-07
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45142
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14333
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Δίκτυα επικοινωνιών ασύρματης φόρτισης	el
dc.subject	Κατανομή πόρων	el
dc.subject	Συνάρτηση χρησιμότητας	el
dc.subject	Ενεργειακή απόδοση	el
dc.subject	Ασύρματη μεταφορά ενέργειας	el
dc.subject	Συγκομιδή ενέργειας	el
dc.subject	Wireless powered communication networks	en
dc.subject	WPCN	en
dc.subject	Resource allocation	en
dc.subject	Utility function	en
dc.subject	Energy efficiency	en
dc.subject	Wireless power transfer	en
dc.subject	Energy harvesting	en
dc.title	Ενεργειακά αποδοτική κατανομή πόρων σε δίκτυα επικοινωνιών ασύρματης φόρτισης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Δίκτυα επικοινωνιών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-03-31
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της ενεργειακά αποδοτικής κατανομής των πόρων σε Δίκτυα Επικοινωνιών Ασύρματης Φόρτισης της 5ης γενιάς. Τα δίκτυα αυτά υποστηρίζουν πολλαπλά είδη υπηρεσιών με ποικίλους περιορισμούς ως προς την ποιότητα των αιτούμενων υπηρεσιών και τις απαιτήσεις τους σε διαθεσιμότητα πόρων. Τα Δίκτυα Επικοινωνιών Ασύρματης Φόρτισης αποτελούν μία πολλά υποσχόμενη λύση στις ολοένα αυξανόμενες ενεργειακές απαιτήσεις των ασύρματων επικοινωνιών στις μέρες μας. Το κυριότερο πλεονέκτημά τους είναι η δυνατότητα της ασύρματης μεταφοράς ενέργειας στους χρήστες του δικτύου την οποία εκείνοι εκμεταλλεύονται στην ασύρματη μετάδοση των δεδομένων τους. Πριν την εφαρμογή τους σε πρακτικά συστήματα όμως είναι απαραίτητη η διεξοδική επιστημονική μελέτη των διάφορων πτυχών τους. Στο πλαίσιο της παρούσας μελέτης, χρησιμοποιείται η συνάρτηση χρησιμότητας των χρηστών του υπό μελέτη δικτύου, η οποία πηγάζει από τον κλάδο των Οικονομικών Επιστημών. Η συνάρτηση αυτή παρουσιάζει μεγάλη ευελιξία και αποτελεί σημαντικό εργαλείο πολλών επιστημονικών ερευνών του πεδίου. Στην παρούσα εργασία η συνάρτηση χρησιμότητας προσαρμόζεται με τέτοιο τρόπο ώστε να εκφράζει την ενεργειακή απόδοση του χρήστη και μέσω μαθηματικής ανάλυσης επιλύεται το πρόβλημα της μεγιστοποίησής της με σκοπό την εύρεση της βέλτιστης ισχύος εκπομπής των χρηστών και της βέλτιστης ισχύος φόρτισης από το Σταθμό Φόρτισης. Το πρόβλημα είναι διαμορφωμένο κατάλληλα ώστε να μην απαιτείται συνεργασία μεταξύ χρηστών, αντίθετα ο κάθε χρήστης μεγιστοποιεί ανεξάρτητα την απόδοσή του με βάση τους επιβληθέντες περιορισμούς και επιλέγεται το σενάριο που ικανοποιεί όλους τους χρήστες. Εν κατακλείδι, η θεωρητική αυτή σκέψη μοντελοποιείται σε έναν αλγόριθμο για τη βέλτιστη κατανομή των πόρων, ο οποίος αξιολογείται μετά από μία σειρά προσομοιώσεων.	el
heal.abstract	The main objective of this diploma thesis is the energy efficient resource allocation in Wireless Powered Communication Networks (WPCN) in 5th generation wireless networks. The aforementioned type of networks supports multiple services that differ with one another with respect to the Quality of Service prerequisites and the required resources. The Wireless Powered Communication Networks are considered as a very promising solution for the ever increasing energy demands of modern wireless communications. Their main advantage is the ability to wirelessly transfer energy to the network's users, which they later use for signal transmissions. An in-depth scientific research of their multiple aspects is required before they can be applied to practical systems. Within the proposed framework, representative holistic utility functions are adopted from the field of Economics. The utility function proves to be a versatile tool for reflecting the user's satisfaction from the services provided to him. In this study, we have formulated the utility function so as to reflect user's energy efficiency and we use mathematic analysis in order to solve the maximization problem of each mobile user’s utility function that provides the optimal user transmission power and the optimal Power Station broadcast power. The problem is formulated in such way that no user cooperation is required, on the contrary, each user selfishly maximizes his utility function based on the system's restrictions. The optimal case, i.e., users’ transmission power and Power station’s charging power, that satisfies all the users is selected. Conclusively, the theoretical framework is modeled into an algorithm for the optimal resource allocation which is demonstrated and evaluated through a series of simulations.	en
heal.advisorName	Παπαβασιλείου, Συμεών	el
heal.committeeMemberName	Βαρβαρίγου, Θεοδώρα	el
heal.committeeMemberName	Ρουσσάκη, Ιωάννα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Επικοινωνιών, Ηλεκτρονικής και Συστημάτων Πληροφορικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	84 σ.
heal.fullTextAvailability	true