Tez No |
İndirme |
Tez Künye |
Durumu |
632720
|
|
Optimization of next generation solar-powered radio access networks / Yeni nesil güneş enerjili radyo erişim ağlarının optimizasyonu
Yazar:TURGAY PAMUKLU
Danışman: PROF. DR. CEM ERSOY
Yer Bilgisi: Boğaziçi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
Konu:Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin:Enerji optimizasyon modeli = Energy optimization model ; Hücresel iletişim sistemleri = Cellular communication systems ; Kablosuz ağlar = Wireless networks ; Maliyet iyileştirme = Cost optimization
|
Onaylandı
Doktora
İngilizce
2020
131 s.
|
|
Global ısınmanın yadsınamaz etkileri, toplumun gün geçtikçe sürdürülebilirlik konusunda farkındalığını artırmakta ve hükümetlerin yeşil enerji politikalarını desteklemesini sağlamaktadır. Öte yandan mobil ağ teknolojileri için önerilen çözümler sürdürülebilirlik açısından yetersiz kalmaktadır. Bunun yanında, gelecek nesil radyo erişim ağlarının yüksek veri ihtiyacı mobil servis sağlayıcılarının maliyetlerini arttırmakta ve bu sağlayıcıları ekonomik çözüm arayışına itmektedir. Bu tezde, tüm bu ihtiyaçlara karşılık vermek için, güneş panellerinin alternatif enerji olarak kullanıldığı radyo erişim ağlarının enerji ve maliyet optimizasyonu problemlerine odaklanıldı. Bu problemler, üçüncü nesil mobil haberleşme teknolojilerindeki solar enerji beslemeli baz istasyonlarının kurulum ve operasyon aşamalarından, beşinci nesil merkezi mobil erişim ağlarındaki fonksiyon paylaştırma ve Ethernet üzerinden radyo yaklaşımlarıyla solar enerji kaynaklarının entegrasyonuna kadar geniş bir spektrumda yer almaktadır. Çözüm için önerilen mimariler nesillerine göre yenilikçi yaklaşımlar olup, mobil servis sağlayıcılarına enerji ve maliyet giderlerini azaltmaları için en uygun boyuttaki yenilenebilir enerji ekipmanlarını seçmelerini ve bunları işletmelerini sağlamaktadır. Bunun yanında çözümlerde gerçek güneş enerjisi verisi kullanılması ve birçok değişken koşulun test edilmesi, bu çözümlerin birbirinden farklı ağ ortamlarında kullanılmasına olanak vermektedir. Böylece, bu çözümler yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanarak mobil ağlardaki enerji tüketimi ve karbon emisyon oranlarını azaltırken, bir yandan da servis sağlayıcıların karlarını arttırarak bu sistemlerin ekonomik uygulanabilirliğini sağlamaktadır.
|
|
Due to the incontrovertible effects of global warming, society grows its sustainability awareness regularly, and governments start to change their energy policies to promote green energy sources. However, mobile network technologies have not been ready for new sustainable solutions. Besides, the high data demand in the next-generation radio access networks encourages mobile network operators to investigate cost-efficient solutions. Therefore, this thesis addresses the energy and cost optimization problems of a radio access network that uses the solar panels as an alternative energy source. We investigate several design problems from deployment and operation of solar-powered base stations in the third generation mobile communication networks to integrate the renewable energy sources into the function splitting, and Radio over Ethernet approaches in the fifth-generation centralized radio access networks. The proposed architectures are novel for their generations and offer remarkable guidance to the service providers to choose the proper size of renewable energy source equipment and how to operate this equipment to get the best energy and cost-efficiency. Besides, we provide both mixed-integer linear programming and heuristic solutions for different scales of problems. Also, we use real-world solar data and experiment with several instances to prove that our solutions can be implemented in the networks with different circumstances. Therefore, the operators can improve their profits and economic feasibility in their projected mobile communication networks while our proposed solutions reduce the energy consumptions and the carbon emission rates by promoting the use of renewable energy sources. |