Doç. Dr. Tolga Girici danışmanlığındaki tezler
22 tez · TOBB Economics and Technology University
İHA'larin iletişim için üstsezgisel metotlar kullanılarak optimal konumlandırılması
insansız hava araçları (iHA), mühendislik alanındaki problemlere farklı bir bakış açısıyla çözümler sunmuştur. Geniş bantlı kablosuz erişim için baz istasyonu olarak kullanımı bu çözümlerden biridir. Baz istasyonu olarak kullanılan İHA'ların optimum konumlarının hesaplanması uygulamanın başarımındaki önemli faktörlerden biridir. Ancak problemin doğrusal olmayan yapısı ve optimize edilmesi gereken parametre sayısının çok olması nedeniyle problemin kısa sürede çözülebilmesi için üstsezgisel arama metotları kullanılmı¸stır. Bu çalışmada, İHA'ların konumlandırılması için beş farklı metot kullanılmı¸stır. Bunlar parçacık sürü optimizasyonu(PSO), benzetimli tavlama, tabu arama, biojeografi bazlı optmizasyon(BBO) ve Taguchi metodudur(TM). Bu metotlardan parçacık sürü optimizasyonu, tabu arama, biojeografi bazlı optimizasyon ve benzetimli tavlama rastgele aramaya dayanan klasik üstsezgisel algoritmalardır. Sonuncu metot olan Taguchi metodu arama uzayını önceden belirlenen deney setleri ile küçülterek daha sistematik bir arama yapar. Bu metotların herhangi bir safhada optimuma yakın bir çözümü elde etmek için kısa bir süre sonra durdurulabilir olmaları oldukça elverişli bir özelliktir. Benzetim sonuçlarına göre PSO diğer metotlara kıyasla en iyi performansı göstermiştir. Taguchi metodu ise kabul edilebilir bir çözüme oldukça kısa bir sürede ulaşmıştır.
Yeni nesil kablosuz ağlarda kapasite ve kapsama alanı eniyilemesi için dron baz istasyonlarının kullanımı
Son yıllarda meydana gelen teknolojik gelişmeler, İnsansız Hava Araçlarının (İHA) ya da daha çok bilinen şekliyle dronların hem ticari hem de askeri alanda bir çok uygulamada kullanılabilmesine olanak sağlamıştır. Dronların kullanımı ile gözetleme, arama ve kurtarma, malzeme dağıtımı, haberleşme gibi çeşitli uygulamalarda düşük maliyetli ve etkin çözümler sağlanmaktadır. 5G ve ötesi haberleşme sistemlerinin hedeflediği çok yüksek veri kapasitesinin ve servis kalitesinin sağlanması noktasında da dronların önemli rol oynayacağının görülmesi üzerine bu alanda araştırmalar hızlanmıştır. Ayrıca, askeri haberleşmede dronların kullanımı da bu alandaki araştırmaları motive etmektedir. Dronların haberleşmede kullanımında en önemli problemlerden bir tanesi dron baz istasyonlarının (DBİ) 3 Boyutlu (3B) uzayda nasıl konumlandırılacağıdır. Bu tez çalışmasında pratik varsayımlar altında DBİ'lerin konumlandırılması kullanıcı veri kapasitesine bağlı şekilde modellenmiş ve çeşitli senaryolar kurgulanarak özgün konumlandırma yöntemleri önerilmiştir. Bu kapsamda öncelikle ağın doğrusal ve logaritmik veri kapasitelerinin eniyilenmesi problemi incelenmiş ve kümeleme temelli hızlı çalışan gerekli DBİ sayısını ve pozisyonlarını belirleyen bir yöntem önerilmiştir. Kullanıcıların düzgün dağılmadığı belli bir bölgede yoğunluk barındıran ağlar için DBİ konumlarının DBİ kullanıcı eşleşmesi ile birlikte optimize edilmesi önerilmiştir. Askeri bir uygulama olarak taktik sahada DBİ'lerin kullanımı ele alınmış ve kullanıcı pozisyonlarını kestirip vurulma olasılığını azaltan özgün bir DBİ konumlandırma yöntemi önerilmiştir. Bir diğer senaryoda, DBİ'lerin güvenilirlik oranlarının haberleşme sistemlerine göre düşük olması ve taktik sahalarda DBİ'lerin etkisiz hale getirilme olasılıkları göz önünde bulundurularak DBİ'lerin konumlandırılması incelenmiştir. Bu kapsamda bir DBİ devre dışında kaldıktan sonra ağın performansını iyileştiren özgün konumlandırma yöntemleri geliştirilmiştir. Tanımlanan problemlerin konveks olmaması sebebiyle meta sezgisel yöntemlerden yararlanılmış ve en yüksek çözüm doğruluğuna ulaşan yöntem belirlenmiştir.
Hareketli baz istasyonu aracılığı ile parçacık filtresi kullanılarak alınan sinyal güç göstergesi tabanlı konumlama
İnsansız hava araçlarının (İHA) baz istasyonu olarak kullanımı son yılların popüler bir araştırma konusudur. İHA baz istasyonlarının konum ve yüksekliklerinin kontrol edilebilmesi büyük avantaj sağlamaktadır. İyi bir konumlandırma için kullanıcı konumlarının bilinmesi gerekmektedir. Özellikle kullanıcıların hareketli olduğu ve GPS benzeri bir konumlandırma aygıtı bulundurmadığı durumlar zorluk yaratmaktadır. Bu çalışmada hareketli baz istasyonu kullanılarak yerde sabit kullanıcı ve hareketli kullanıcının Parçacık Filtresi yardımı ile sabit kullanıcı için konum kestirimi ve hareketli kullanıcı için ise takibi gerçekleştirilmiştir. Parçacık Filtresinde yer alan parametrelerin değiştirilmesi ile farklı senaryolar oluşturularak simülasyonları koşulmuş ve kestirimi iyileştiren parametreler araştırılmıştır. Optimal Hareketli Baz İstasyonu Yüksekliği, yeniden örnekleme yöntemi, parçacık sayısı ve Hareketli Baz İstasyonunun harcadığı toplam enerji değeri getiri götürü analizinde kullanılmıştır.
Cihazdan cihaza önbelleklemede kaynak tahsisi algoritması geliştirilmesi
Teknolojik gelişmelerle birlikte çevrimiçi cihazların kullanımı daha da yaygınlaşmıştır. Bu durum, mobil veriye olan talepte aşırı artışa neden olmuştur. Servis sağlayıcılar talebi karşılarken kullanıcıların kesintisiz bağlantı, yüksek veri hızı ve düşük gecikme gibi temel servis kalitesi gereksinimlerini de gözetmek durumundadır. Bu gereklilik gelecek nesil haberleşme sistemlerinde, özellikle 5G ötesi için, yeni teknolojilerin geliştirilmesi ihtiyacını doğurmuştur. Cihazdan Cihaza Haberleşme (CCH), kenar önbelleklemeye ve yakın cihazlar arasında içerik iletimine imkân veren yeni ve gelecek vadeden teknolojilerden biridir. CCH ile mobil cihazların önbellekleri kullanılarak diğer kullanıcıların içerik ihtiyacının düşük gecikme ve yüksek veri hızıyla hücresel şebekede yük oluşturmadan iletilmesi mümkündür. Tez çalışması kapsamında, CCH kabiliyeti bulunan cihazların yer aldığı kablosuz bir ağda; kenar önbellekleme, içerik iletimi ve cihaz keşfi problemleri kapsamlı bir biçimde incelenmiştir. İlk olarak, Baz İstasyonu'nun toplam maliyetini CCH'nin sağladığı yük boşaltmanın katkısıyla minimize etmeyi amaçlayan Karma Tamsayılı Programlama (KTP) modeli oluşturulmuştur ve en iyi çözüm sağlanmıştır. Daha sonra bu model dağıtık olarak uygulanan Stackelberg Lider-Takipçi Oyunu algoritması ile çözülerek en iyiye yakın çözüm sunulmuştur. İkinci olarak, yine CCH'nin kullanıldığı kablosuz bir ağda en iyi önbellekleme problemi ele alınmıştır. Modelin amacı toplam yük boşaltma miktarının eniyilemesidir. Bu problem de Karma Tamsayılı Doğrusal Programlama (KTDP) ile modellenmiş ve en iyi çözüm sunulmuştur. Optimizasyon tabanlı çözümlerin özellikle kullanıcı yoğunluğunun fazla olduğu durumlarda pratiklikten uzaklaşmasından ötürü iki tane sezgisel algoritma önerilmiş ve uygulanmıştır. Algoritmalardan bir tanesi öbekleme kabiliyeti bulunan Yardımcı Kullanıcıların (YK) öbekler oluşturarak işbirliği yapmasını ve içerik çeşitliliği sağlamaktadır. Diğeri ise öbek içinde içerik popülerliğine ve öbek içi hiyerarşiye göre önbelleklenecek içerikleri belirlemektedir. Son olarak, CCH'de iletim öncesi cihazların birbirlerinden haberdar olması gerekliliği üzerine öbekleme ve önbellekleme algoritmalarına tamamlayıcı bir yaklaşım olarak Keşif ve Duyuru tabanlı prosedürler önerilmiştir ve LTE şebekesine sadık kalınarak uygulanmıştır. Çalışmalar kapsamında ele alınan bütün yöntemlerin başarımı kullanıcı sayısı, içerik sayısı, içerik popülerliği gibi değişkenler üzerinden incelenmiştir. Girişim, önbellek kapasitesi, kullanıcı hareketliliği gibi kısıtlar gözönünde bulundurulmuştur. Sonuçlar, zorlayıcı koşullarda dahi önerilen algoritmaların optimizasyon tabanlı en iyi sonuca yakın başarım sağladığını, denektaşı olarak sunulan temel yöntemlere kıyasla da üstün olduğunu göstermektedir.
5G ve ötesi çoklu numeroloji iletişim sistemlerinde numerolojiler arası girişimi kaldırma
Beşinci Nesil Yeni Radyo (5G NR) ve Ötesi kablosuz haberleşme sistemlerinin, çeşitli haberleşme gereksinimlerini desteklemesi gerekmektedir. Bu çeşitli gereksinimler şu şekilde özetlenebilir; geliştirilmiş mobil geniş bant (eMBB), yoğun makine tipi iletişim (mMTC) ve ultra güvenilir ve düşük gecikmeli iletişim (URRLC). Farklı gereksimileri desteklemek için farklı alt taşıyıcı aralıklı (subcarirer spacing) dikgen frekans bölmeli çoğullama (OFDM) sinyallerinin kullanılması gerekmektedir. Bu farklı taşıyıcı aralıklı OFDM sinyalleri numerolojiler olarak adlandırılır. Fakat aynı frekans bandında birden fazla numeroloji kullanımı, farklı numerolojilerin birbirlerine girişim yapmasını neden olmaktadır, bu girişim, numerolojiler arası girişim (INI) olarak adlandırılmaktadır. Bu çalışmada, numerolojiler arası girişimin vericide (BS) tamamen ortadan kaldırılmasını sağlayan bir çözüm önerilmiştir. Bu sayede, kullanıcılara (UE), INI kaldırılmış çoklu numerolojili OFDM sinyalleri gönderilebilmektedir.
Milimetre dalgada drone baz istasyonlarının konuşlanması ve optimal önkodlaması
Son yıllarda kullanım alanları gittikçe artan drone'ların haberleşme alanında özellikle anlık veri aktarımı ihtiyacı duyulan doğal afetler, kamu güvenliği ve çeşitli spor, konser vb. aktivitelerde kullanılabileceği değerlendirilmektedir. Bu çerçevede sabit noktalarda konuşlandırılmış drone baz istasyonlarından sabit noktalarda konuşlandırılmış kullanıcılara milimetre dalga bandında çok kullanıcılı MIMO yöntemiyle veri aktarımı çalışması yapılmıştır. Huzme şekilledirme olarak SDP (Semidefinite programlama) optimizasyon yöntemi ve Kod Kitapçığı yöntemleri; drone konumlama yöntemi olarak ise K-Means ve Parçacık Sürü Optimizasyonu yöntemleri incelenmiştir. Benzetimin ilk bölümünde droneların aynı yükseklikte olduğu durumda huzme şekillendirme ve K-Means algoritmalarının kıyaslaması yapılımış ve drone baz istasyonlarının yüksekliklerinin veri akış hızına etkileri incelenmiştir. Benzetimin ikinci bölümünde ise drone baz istasyonlarının konumlanmasının yanında yüksekliklerinin de hizmet sağladığı kullanıcılara göre belirlenmesi sağlanmış, parçacık sürü optimizasyonu ile karşılaştırması incelenmiştir. Bu bölümde ayrıca drone baz istasyonu sayısının ve anten sayısının veri akış hızına ve drone baz istasyonunun yüksekliğine etkileri incelenmiştir.
Milimetre dalgada drone baz istasyonlarının konuşlanması ve optimal önkodlaması
Son yıllarda kullanım alanları gittikçe artan drone'ların haberleşme alanında özellikle anlık veri aktarımı ihtiyacı duyulan doğal afetler, kamu güvenliği ve çeşitli spor, konser vb. aktivitelerde kullanılabileceği değerlendirilmektedir. Bu çerçevede sabit noktalarda konuşlandırılmış drone baz istasyonlarından sabit noktalarda konuşlandırılmış kullanıcılara milimetre dalga bandında çok kullanıcılı MIMO yöntemiyle veri aktarımı çalışması yapılmıştır. Huzme şekilledirme olarak SDP (Semidefinite programlama) optimizasyon yöntemi ve Kod Kitapçığı yöntemleri; drone konumlama yöntemi olarak ise K-Means ve Parçacık Sürü Optimizasyonu yöntemleri incelenmiştir. Benzetimin ilk bölümünde droneların aynı yükseklikte olduğu durumda huzme şekillendirme ve K-Means algoritmalarının kıyaslaması yapılımış ve drone baz istasyonlarının yüksekliklerinin veri akış hızına etkileri incelenmiştir. Benzetimin ikinci bölümünde ise drone baz istasyonlarının konumlanmasının yanında yüksekliklerinin de hizmet sağladığı kullanıcılara göre belirlenmesi sağlanmış, parçacık sürü optimizasyonu ile karşılaştırması incelenmiştir. Bu bölümde ayrıca drone baz istasyonu sayısının ve anten sayısının veri akış hızına ve drone baz istasyonunun yüksekliğine etkileri incelenmiştir.
Milimetre dalgada drone baz istasyonlarının konuşlanması ve optimal önkodlaması
Son yıllarda kullanım alanları gittikçe artan drone'ların haberleşme alanında özellikle anlık veri aktarımı ihtiyacı duyulan doğal afetler, kamu güvenliği ve çeşitli spor, konser vb. aktivitelerde kullanılabileceği değerlendirilmektedir. Bu çerçevede sabit noktalarda konuşlandırılmış drone baz istasyonlarından sabit noktalarda konuşlandırılmış kullanıcılara milimetre dalga bandında çok kullanıcılı MIMO yöntemiyle veri aktarımı çalışması yapılmıştır. Huzme şekilledirme olarak SDP (Semidefinite programlama) optimizasyon yöntemi ve Kod Kitapçığı yöntemleri; drone konumlama yöntemi olarak ise K-Means ve Parçacık Sürü Optimizasyonu yöntemleri incelenmiştir. Benzetimin ilk bölümünde droneların aynı yükseklikte olduğu durumda huzme şekillendirme ve K-Means algoritmalarının kıyaslaması yapılımış ve drone baz istasyonlarının yüksekliklerinin veri akış hızına etkileri incelenmiştir. Benzetimin ikinci bölümünde ise drone baz istasyonlarının konumlanmasının yanında yüksekliklerinin de hizmet sağladığı kullanıcılara göre belirlenmesi sağlanmış, parçacık sürü optimizasyonu ile karşılaştırması incelenmiştir. Bu bölümde ayrıca drone baz istasyonu sayısının ve anten sayısının veri akış hızına ve drone baz istasyonunun yüksekliğine etkileri incelenmiştir.
Uzun hat gözetleme uygulamaları için dağıtık akustik algılama sistem çözümü: Sinyal modelleme, hedef tespiti ve sınıflandırma teknikleri
Faz-OTDR tekniğine dayanan fiber optik dağıtık akustik algılama sistemi, petrol ve gaz boru hatları, elektrik hatları, demiryolu hatları, orta ila büyük ölçekli tesislerin sınırları gibi uzun doğrusal hatları izlemek için ortam koşullarından etkilenmeyen ve maliyet etkin bir çözüm sunar. Fiber optik dağıtık akustik algılama (DAS), teleko-münikasyon sınıfı fiber optik kablolarını algılama ve iletim ortamı olarak kullanabi-lir. Sönümleme oranı, faz-OTDR bazlı dağıtık akustik algılama sistemlerinin tespit performansını doğrudan etkileyen ve doğal olarak ortaya çıkan sınırlayıcı bir faktör-dür. Tezin ilk kısmında, Rayleigh saçılımının model bazlı analizinden faydalanarak sönümleme oranının değişken sinyal edinim senaryoları ve sistem parametrelerinin alınan sinyaller üzerindeki etkilerini incelemek amaçlanmış ve MATLAB ortamında bu amaca uygun bir simülasyon yazılmıştır. Simülasyonda uygulanan sinyal edinim senaryoları, tespit edilecek olan hedef aktivite kaynağının çevresinde dağınık aktivite kaynaklarının etkileri, sürekli dalga lazer kaynağındaki merkez frekans kayması, değişen fiber optik kablo uzunlukları ve değişen ADC bit çözünürlükleri gibi dağıtık akustik algılama sistemlerinde tipik olarak gözlemlenen durumları temsil etmek üze-re oluşturulmuştur. Sonuçlar, yetersiz bir sönümleme oranının yüksek optik gürültü-ye sebep olarak sistem parametrelerini geliştirme çabalarının etkilerini önemli bir şekilde kısıtladığını göstermektedir. Tezin ikinci kısmında ise fiber optik tabanlı da-ğıtık akustik algılama sistemlerinde gerçek zamanlı hedef tespiti için uyarlamalı güç eşikleme yaklaşımı ve 50 kilometre uzunluğundaki doğrusal bir hattın gözlemlenme-si amacıyla geliştirilen dağıtık akustik algılama sisteminde kullanılan gerçek zamanlı hedef teşhis yaklaşımı açıklanmıştır. Tespit yaklaşımı için, optik sistemin iç dinamik-lerine ve optik kablonun yakınlarında yapılan fiziksel aktivitelere bağlı olarak ölçü-len sinyalin genliği değiştiğinden ve genel kabul görmüş bir sinyal istatistiksel mode-li olmadığından, sinyal istatistikleri toplanan verilerden doğrudan oluşturulmuştur. Toplanan verilerin sadece gürültü veya gürültülü aktivite içerdiği önceden bilineme-diği için iki aşamalı istatistiksel modelleme yaklaşımı uygulanarak güç eşik değeri belirlenmiştir. Bunun için birinci ve ikinci dereceden Gaussian karışım modelleri sırasıyla denenerek en uygun olanı güç eşik değerinin hesaplanması için kullanılmış-tır. Ayrıca, güç eşik değerinin güncellenme yöntemi açıklanmış ve algoritma çalışma zamanları analiz edilmiştir. Son kısımda, hedef teşhisi için, evrişimsel sinir ağları temelli derin öğrenme yaklaşımı kullanılmıştır. Farklı yapıda ve karmaşıklıktaki sinir ağlarının teşhis performansları ve çalışma süreleri ölçülmüştür. Hedef tespit perfor-mansını azaltmadan, tespit edilen tüm hedeflerin teşhis edilebilmesi için önerilen yaklaşım açıklanmıştır. Bu yaklaşımın uygulanabilmesi için kullanılabilecek ağ yapı-sının müsaade edilebildiği en yüksek çalışma süresi, en kötü senaryo durumunda analiz edilmiştir. Bu sayede, sistemde kullanılabilecek en uygun ağ yapısı seçiminin hem başarım hem de gerçek zamanlı uygulanabilirlik kriterlerine göre yapılabilmesi sağlanmıştır.
Uzun hat gözetleme uygulamaları için dağıtık akustik algılama sistem çözümü: Sinyal modelleme, hedef tespiti ve sınıflandırma teknikleri
Faz-OTDR tekniğine dayanan fiber optik dağıtık akustik algılama sistemi, petrol ve gaz boru hatları, elektrik hatları, demiryolu hatları, orta ila büyük ölçekli tesislerin sınırları gibi uzun doğrusal hatları izlemek için ortam koşullarından etkilenmeyen ve maliyet etkin bir çözüm sunar. Fiber optik dağıtık akustik algılama (DAS), teleko-münikasyon sınıfı fiber optik kablolarını algılama ve iletim ortamı olarak kullanabi-lir. Sönümleme oranı, faz-OTDR bazlı dağıtık akustik algılama sistemlerinin tespit performansını doğrudan etkileyen ve doğal olarak ortaya çıkan sınırlayıcı bir faktör-dür. Tezin ilk kısmında, Rayleigh saçılımının model bazlı analizinden faydalanarak sönümleme oranının değişken sinyal edinim senaryoları ve sistem parametrelerinin alınan sinyaller üzerindeki etkilerini incelemek amaçlanmış ve MATLAB ortamında bu amaca uygun bir simülasyon yazılmıştır. Simülasyonda uygulanan sinyal edinim senaryoları, tespit edilecek olan hedef aktivite kaynağının çevresinde dağınık aktivite kaynaklarının etkileri, sürekli dalga lazer kaynağındaki merkez frekans kayması, değişen fiber optik kablo uzunlukları ve değişen ADC bit çözünürlükleri gibi dağıtık akustik algılama sistemlerinde tipik olarak gözlemlenen durumları temsil etmek üze-re oluşturulmuştur. Sonuçlar, yetersiz bir sönümleme oranının yüksek optik gürültü-ye sebep olarak sistem parametrelerini geliştirme çabalarının etkilerini önemli bir şekilde kısıtladığını göstermektedir. Tezin ikinci kısmında ise fiber optik tabanlı da-ğıtık akustik algılama sistemlerinde gerçek zamanlı hedef tespiti için uyarlamalı güç eşikleme yaklaşımı ve 50 kilometre uzunluğundaki doğrusal bir hattın gözlemlenme-si amacıyla geliştirilen dağıtık akustik algılama sisteminde kullanılan gerçek zamanlı hedef teşhis yaklaşımı açıklanmıştır. Tespit yaklaşımı için, optik sistemin iç dinamik-lerine ve optik kablonun yakınlarında yapılan fiziksel aktivitelere bağlı olarak ölçü-len sinyalin genliği değiştiğinden ve genel kabul görmüş bir sinyal istatistiksel mode-li olmadığından, sinyal istatistikleri toplanan verilerden doğrudan oluşturulmuştur. Toplanan verilerin sadece gürültü veya gürültülü aktivite içerdiği önceden bilineme-diği için iki aşamalı istatistiksel modelleme yaklaşımı uygulanarak güç eşik değeri belirlenmiştir. Bunun için birinci ve ikinci dereceden Gaussian karışım modelleri sırasıyla denenerek en uygun olanı güç eşik değerinin hesaplanması için kullanılmış-tır. Ayrıca, güç eşik değerinin güncellenme yöntemi açıklanmış ve algoritma çalışma zamanları analiz edilmiştir. Son kısımda, hedef teşhisi için, evrişimsel sinir ağları temelli derin öğrenme yaklaşımı kullanılmıştır. Farklı yapıda ve karmaşıklıktaki sinir ağlarının teşhis performansları ve çalışma süreleri ölçülmüştür. Hedef tespit perfor-mansını azaltmadan, tespit edilen tüm hedeflerin teşhis edilebilmesi için önerilen yaklaşım açıklanmıştır. Bu yaklaşımın uygulanabilmesi için kullanılabilecek ağ yapı-sının müsaade edilebildiği en yüksek çalışma süresi, en kötü senaryo durumunda analiz edilmiştir. Bu sayede, sistemde kullanılabilecek en uygun ağ yapısı seçiminin hem başarım hem de gerçek zamanlı uygulanabilirlik kriterlerine göre yapılabilmesi sağlanmıştır.
Uzun hat gözetleme uygulamaları için dağıtık akustik algılama sistem çözümü: Sinyal modelleme, hedef tespiti ve sınıflandırma teknikleri
Faz-OTDR tekniğine dayanan fiber optik dağıtık akustik algılama sistemi, petrol ve gaz boru hatları, elektrik hatları, demiryolu hatları, orta ila büyük ölçekli tesislerin sınırları gibi uzun doğrusal hatları izlemek için ortam koşullarından etkilenmeyen ve maliyet etkin bir çözüm sunar. Fiber optik dağıtık akustik algılama (DAS), teleko-münikasyon sınıfı fiber optik kablolarını algılama ve iletim ortamı olarak kullanabi-lir. Sönümleme oranı, faz-OTDR bazlı dağıtık akustik algılama sistemlerinin tespit performansını doğrudan etkileyen ve doğal olarak ortaya çıkan sınırlayıcı bir faktör-dür. Tezin ilk kısmında, Rayleigh saçılımının model bazlı analizinden faydalanarak sönümleme oranının değişken sinyal edinim senaryoları ve sistem parametrelerinin alınan sinyaller üzerindeki etkilerini incelemek amaçlanmış ve MATLAB ortamında bu amaca uygun bir simülasyon yazılmıştır. Simülasyonda uygulanan sinyal edinim senaryoları, tespit edilecek olan hedef aktivite kaynağının çevresinde dağınık aktivite kaynaklarının etkileri, sürekli dalga lazer kaynağındaki merkez frekans kayması, değişen fiber optik kablo uzunlukları ve değişen ADC bit çözünürlükleri gibi dağıtık akustik algılama sistemlerinde tipik olarak gözlemlenen durumları temsil etmek üze-re oluşturulmuştur. Sonuçlar, yetersiz bir sönümleme oranının yüksek optik gürültü-ye sebep olarak sistem parametrelerini geliştirme çabalarının etkilerini önemli bir şekilde kısıtladığını göstermektedir. Tezin ikinci kısmında ise fiber optik tabanlı da-ğıtık akustik algılama sistemlerinde gerçek zamanlı hedef tespiti için uyarlamalı güç eşikleme yaklaşımı ve 50 kilometre uzunluğundaki doğrusal bir hattın gözlemlenme-si amacıyla geliştirilen dağıtık akustik algılama sisteminde kullanılan gerçek zamanlı hedef teşhis yaklaşımı açıklanmıştır. Tespit yaklaşımı için, optik sistemin iç dinamik-lerine ve optik kablonun yakınlarında yapılan fiziksel aktivitelere bağlı olarak ölçü-len sinyalin genliği değiştiğinden ve genel kabul görmüş bir sinyal istatistiksel mode-li olmadığından, sinyal istatistikleri toplanan verilerden doğrudan oluşturulmuştur. Toplanan verilerin sadece gürültü veya gürültülü aktivite içerdiği önceden bilineme-diği için iki aşamalı istatistiksel modelleme yaklaşımı uygulanarak güç eşik değeri belirlenmiştir. Bunun için birinci ve ikinci dereceden Gaussian karışım modelleri sırasıyla denenerek en uygun olanı güç eşik değerinin hesaplanması için kullanılmış-tır. Ayrıca, güç eşik değerinin güncellenme yöntemi açıklanmış ve algoritma çalışma zamanları analiz edilmiştir. Son kısımda, hedef teşhisi için, evrişimsel sinir ağları temelli derin öğrenme yaklaşımı kullanılmıştır. Farklı yapıda ve karmaşıklıktaki sinir ağlarının teşhis performansları ve çalışma süreleri ölçülmüştür. Hedef tespit perfor-mansını azaltmadan, tespit edilen tüm hedeflerin teşhis edilebilmesi için önerilen yaklaşım açıklanmıştır. Bu yaklaşımın uygulanabilmesi için kullanılabilecek ağ yapı-sının müsaade edilebildiği en yüksek çalışma süresi, en kötü senaryo durumunda analiz edilmiştir. Bu sayede, sistemde kullanılabilecek en uygun ağ yapısı seçiminin hem başarım hem de gerçek zamanlı uygulanabilirlik kriterlerine göre yapılabilmesi sağlanmıştır.
Milimetrik dalga ağlarda çoklu kullanıcılara iletimlerde adil hüzme tahsisi ve ölçeklenebilir video kodlamali video çoğa gönderimlerde deneyim kalitesi temelli hüzme planlaması
Bu çalışmanın bir bölümü, milimetrik dalga (mmDalga) anahtarlamalı hüzme tabanlı ağlarda orantılı adil hüzme tahsisi problemini ele almaktadır. mmDalga bandında çalışmak Baz İstasyonunda (Bİ) çok sayıda anten elemanı kullanmayı kolaylaştırır. Büyük anten dizilerinde hüzmelemenin kullanılması, alıcılarda yüksek yönlendirilebilirlik ve artmış Sinyalin Gürültü-Girişim Toplamına Oranı (SINR) sağlar. Bu doğrultuda kullanıcılara adil hız tahsisi için çoklu zaman aralıklarında akıllı hüzme tahsisi gereklidir. Birden fazla hüzmenin aynı anda etkinleştirilmesi, hüzmeler arası girişimi hesaba katan bir algoritmayı gerektirir. Biz orantılı adil hüzme tahsisini, alınan ortalama hızların logaritmik toplamını arttırmayı hedefleyen karışık tamsayılı doğrusal olmayan programlama olarak formüle ediyoruz. Her zaman aralığında alınan hızları hesaplamak için ise hüzmeler arası girişim dikkate alınarak Shannon kapasitesini kullanıyoruz. Ayrıca girişime karşı duyarlı olan adil hüzme tahsisi algoritmamız olarak MINLP tabanlı modelimize yakın bir çözüm önermekteyiz. Benzetim sonuçları, önerilen oransal adil hüzme tahsisi algoritmasının MINLP tabanlı çözüme çok yakın bir performans gösterdiğini ve göz önüne alınan kıyaslama algoritmalarından çok daha iyi performans gösterdiğini ortaya koymaktadır. Çok gruplu hüzmeli ağlarda çoğa Ölçeklenebilir Video Kodlamalı (ÖVK) video yayını yapmak için hüzmeleri ve kaynakları planlamak zor bir konudur. Geçmişte benzer konular üzerinde olup çoklu grupları dikkate almamış ve farklı hedefleri ele alan çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmanın diğer bölümünde, çok gruplu çoğa yayın yapılan mmDalga ağları için bir Deneyim Kalitesi (QoE) tabanlı hüzme planlama problemi incelenmiştir. Her bir kullanıcının minimum bir QoE ile garanti edildiği tüm grupların ortalama kullanıcı QoE'lerinden minimum olanını arttırmayı amaçlayan doğrusal bir programlama formülasyonu geliştirilmiştir. Ayrıca daha az karmaşıklıkla sezgisel bir algoritma önerilmiştir. Benzetim sonuçları doğrusal programlama modelimizin karşılaştırma modellerine kıyasla minimum ortalama QoE'yi arttırdığını ortaya koymaktadır. Benzetimler ayrıca geliştirmiş olduğumuz sezgisel algoritmanın doğrusal programlama modeline yakın çalıştığını göstermektedir.
5G ve ötesi çoklu numeroloji iletişim sistemlerinde numerolojiler arası girişimi kaldırma
Beşinci Nesil Yeni Radyo (5G NR) ve Ötesi kablosuz haberleşme sistemlerinin, çeşitli haberleşme gereksinimlerini desteklemesi gerekmektedir. Bu çeşitli gereksinimler şu şekilde özetlenebilir; geliştirilmiş mobil geniş bant (eMBB), yoğun makine tipi iletişim (mMTC) ve ultra güvenilir ve düşük gecikmeli iletişim (URRLC). Farklı gereksimileri desteklemek için farklı alt taşıyıcı aralıklı (subcarirer spacing) dikgen frekans bölmeli çoğullama (OFDM) sinyallerinin kullanılması gerekmektedir. Bu farklı taşıyıcı aralıklı OFDM sinyalleri numerolojiler olarak adlandırılır. Fakat aynı frekans bandında birden fazla numeroloji kullanımı, farklı numerolojilerin birbirlerine girişim yapmasını neden olmaktadır, bu girişim, numerolojiler arası girişim (INI) olarak adlandırılmaktadır. Bu çalışmada, numerolojiler arası girişimin vericide (BS) tamamen ortadan kaldırılmasını sağlayan bir çözüm önerilmiştir. Bu sayede, kullanıcılara (UE), INI kaldırılmış çoklu numerolojili OFDM sinyalleri gönderilebilmektedir.
Cihazdan cihaza önbelleklemede kaynak tahsisi algoritması geliştirilmesi
Teknolojik gelişmelerle birlikte çevrimiçi cihazların kullanımı daha da yaygınlaşmıştır. Bu durum, mobil veriye olan talepte aşırı artışa neden olmuştur. Servis sağlayıcılar talebi karşılarken kullanıcıların kesintisiz bağlantı, yüksek veri hızı ve düşük gecikme gibi temel servis kalitesi gereksinimlerini de gözetmek durumundadır. Bu gereklilik gelecek nesil haberleşme sistemlerinde, özellikle 5G ötesi için, yeni teknolojilerin geliştirilmesi ihtiyacını doğurmuştur. Cihazdan Cihaza Haberleşme (CCH), kenar önbelleklemeye ve yakın cihazlar arasında içerik iletimine imkân veren yeni ve gelecek vadeden teknolojilerden biridir. CCH ile mobil cihazların önbellekleri kullanılarak diğer kullanıcıların içerik ihtiyacının düşük gecikme ve yüksek veri hızıyla hücresel şebekede yük oluşturmadan iletilmesi mümkündür. Tez çalışması kapsamında, CCH kabiliyeti bulunan cihazların yer aldığı kablosuz bir ağda; kenar önbellekleme, içerik iletimi ve cihaz keşfi problemleri kapsamlı bir biçimde incelenmiştir. İlk olarak, Baz İstasyonu'nun toplam maliyetini CCH'nin sağladığı yük boşaltmanın katkısıyla minimize etmeyi amaçlayan Karma Tamsayılı Programlama (KTP) modeli oluşturulmuştur ve en iyi çözüm sağlanmıştır. Daha sonra bu model dağıtık olarak uygulanan Stackelberg Lider-Takipçi Oyunu algoritması ile çözülerek en iyiye yakın çözüm sunulmuştur. İkinci olarak, yine CCH'nin kullanıldığı kablosuz bir ağda en iyi önbellekleme problemi ele alınmıştır. Modelin amacı toplam yük boşaltma miktarının eniyilemesidir. Bu problem de Karma Tamsayılı Doğrusal Programlama (KTDP) ile modellenmiş ve en iyi çözüm sunulmuştur. Optimizasyon tabanlı çözümlerin özellikle kullanıcı yoğunluğunun fazla olduğu durumlarda pratiklikten uzaklaşmasından ötürü iki tane sezgisel algoritma önerilmiş ve uygulanmıştır. Algoritmalardan bir tanesi öbekleme kabiliyeti bulunan Yardımcı Kullanıcıların (YK) öbekler oluşturarak işbirliği yapmasını ve içerik çeşitliliği sağlamaktadır. Diğeri ise öbek içinde içerik popülerliğine ve öbek içi hiyerarşiye göre önbelleklenecek içerikleri belirlemektedir. Son olarak, CCH'de iletim öncesi cihazların birbirlerinden haberdar olması gerekliliği üzerine öbekleme ve önbellekleme algoritmalarına tamamlayıcı bir yaklaşım olarak Keşif ve Duyuru tabanlı prosedürler önerilmiştir ve LTE şebekesine sadık kalınarak uygulanmıştır. Çalışmalar kapsamında ele alınan bütün yöntemlerin başarımı kullanıcı sayısı, içerik sayısı, içerik popülerliği gibi değişkenler üzerinden incelenmiştir. Girişim, önbellek kapasitesi, kullanıcı hareketliliği gibi kısıtlar gözönünde bulundurulmuştur. Sonuçlar, zorlayıcı koşullarda dahi önerilen algoritmaların optimizasyon tabanlı en iyi sonuca yakın başarım sağladığını, denektaşı olarak sunulan temel yöntemlere kıyasla da üstün olduğunu göstermektedir.
Hareketli baz istasyonu aracılığı ile parçacık filtresi kullanılarak alınan sinyal güç göstergesi tabanlı konumlama
İnsansız hava araçlarının (İHA) baz istasyonu olarak kullanımı son yılların popüler bir araştırma konusudur. İHA baz istasyonlarının konum ve yüksekliklerinin kontrol edilebilmesi büyük avantaj sağlamaktadır. İyi bir konumlandırma için kullanıcı konumlarının bilinmesi gerekmektedir. Özellikle kullanıcıların hareketli olduğu ve GPS benzeri bir konumlandırma aygıtı bulundurmadığı durumlar zorluk yaratmaktadır. Bu çalışmada hareketli baz istasyonu kullanılarak yerde sabit kullanıcı ve hareketli kullanıcının Parçacık Filtresi yardımı ile sabit kullanıcı için konum kestirimi ve hareketli kullanıcı için ise takibi gerçekleştirilmiştir. Parçacık Filtresinde yer alan parametrelerin değiştirilmesi ile farklı senaryolar oluşturularak simülasyonları koşulmuş ve kestirimi iyileştiren parametreler araştırılmıştır. Optimal Hareketli Baz İstasyonu Yüksekliği, yeniden örnekleme yöntemi, parçacık sayısı ve Hareketli Baz İstasyonunun harcadığı toplam enerji değeri getiri götürü analizinde kullanılmıştır.
Yeni nesil kablosuz ağlarda kapasite ve kapsama alanı eniyilemesi için dron baz istasyonlarının kullanımı
Son yıllarda meydana gelen teknolojik gelişmeler, İnsansız Hava Araçlarının (İHA) ya da daha çok bilinen şekliyle dronların hem ticari hem de askeri alanda bir çok uygulamada kullanılabilmesine olanak sağlamıştır. Dronların kullanımı ile gözetleme, arama ve kurtarma, malzeme dağıtımı, haberleşme gibi çeşitli uygulamalarda düşük maliyetli ve etkin çözümler sağlanmaktadır. 5G ve ötesi haberleşme sistemlerinin hedeflediği çok yüksek veri kapasitesinin ve servis kalitesinin sağlanması noktasında da dronların önemli rol oynayacağının görülmesi üzerine bu alanda araştırmalar hızlanmıştır. Ayrıca, askeri haberleşmede dronların kullanımı da bu alandaki araştırmaları motive etmektedir. Dronların haberleşmede kullanımında en önemli problemlerden bir tanesi dron baz istasyonlarının (DBİ) 3 Boyutlu (3B) uzayda nasıl konumlandırılacağıdır. Bu tez çalışmasında pratik varsayımlar altında DBİ'lerin konumlandırılması kullanıcı veri kapasitesine bağlı şekilde modellenmiş ve çeşitli senaryolar kurgulanarak özgün konumlandırma yöntemleri önerilmiştir. Bu kapsamda öncelikle ağın doğrusal ve logaritmik veri kapasitelerinin eniyilenmesi problemi incelenmiş ve kümeleme temelli hızlı çalışan gerekli DBİ sayısını ve pozisyonlarını belirleyen bir yöntem önerilmiştir. Kullanıcıların düzgün dağılmadığı belli bir bölgede yoğunluk barındıran ağlar için DBİ konumlarının DBİ kullanıcı eşleşmesi ile birlikte optimize edilmesi önerilmiştir. Askeri bir uygulama olarak taktik sahada DBİ'lerin kullanımı ele alınmış ve kullanıcı pozisyonlarını kestirip vurulma olasılığını azaltan özgün bir DBİ konumlandırma yöntemi önerilmiştir. Bir diğer senaryoda, DBİ'lerin güvenilirlik oranlarının haberleşme sistemlerine göre düşük olması ve taktik sahalarda DBİ'lerin etkisiz hale getirilme olasılıkları göz önünde bulundurularak DBİ'lerin konumlandırılması incelenmiştir. Bu kapsamda bir DBİ devre dışında kaldıktan sonra ağın performansını iyileştiren özgün konumlandırma yöntemleri geliştirilmiştir. Tanımlanan problemlerin konveks olmaması sebebiyle meta sezgisel yöntemlerden yararlanılmış ve en yüksek çözüm doğruluğuna ulaşan yöntem belirlenmiştir.
Frekans atlamalı tasarsız ağlarda dağıtık frekans tahsi̇si̇ ve öbekleme
In this work, clustering and frequency allocation in TDMA-based frequency-hopping ad hoc tactical networks are examined. We propose Mixed Integer Linear Programming based optimal clustering solution along with a distributed load-balanced clustering algorithm. As for the frequency hop set allocation, we first propose a centralized global algorithm and a centralized MIQP solution based on full channel information. Then we propose a distributed channel allocation algorithm. Simulation results reveal that the proposed algorithms perform very closely to the benchmark solutions in terms of throughput, delay and hop count performance.
Bulut bilişim modeli kurumsal kullanım uygulanması ve ıntserv / dıffserv eşlenmesi ile performans arttırımı
Bulut bilişim bilgi, yazılım ve donanımın çevrim içi kullanımı fikrinin temelinde yükselen günümüzün ve geleceğin en parlak girişimidir. Bulut bilişim kullanıcılara altyapı hizmetleri, platform hizmetleri ve yazılım hizmetleri olmak üzere üç çeşit farklı ve istenildiğinde beraber de çalışabilen hizmet modelleri sunarak kullanıcıların ihtiyaçlarını karşılamaktadır. Artan güvenlik, sağlayıcı tarafından sağlanan altyapı tekniklerinin izlenmesi ve devamlılığı, masraf tasarrufu, kaynakları etkin kullanma, yüksek esneklik, erişim ve cihaz özgürlüğü bulut bilişimin yararlarıdır. Bu çalışmada bulut bilişim teknolojisinin özellikleri ve iş yaşamındaki avantalar anlatılmaktadır. Orta büyüklükteki bir şirketin trafiği, LAN ağı ve bulut bilişim ağı olmak üzere iki ağda tasarlanmıştır. Bu iki ağ, OPNET kullanılarak Ftp, E-mail, HTTP trafikleri ve Ethernet gecikmesi üzerinden karşılaştırılmıştır. İkinci bölümde, DiffServ ve IntServ QoS mekanizmaları bulut bilişim modeli üzerine uygulanmıştır. Yeni yaklaşımlar çalışılmış ve orta büyüklükteki bir şirket trafiği için 3 farklı model bulut ağ teknolojisini geliştirmek için DiffServ ve IntServ aynı ağ üzerinde birleştirerek çalışılmıştır. Bu üç model bulut bilişim teknoloji kullanan iş uygulamalarının gelişmesini sağlamaktadır.
Yeni nesil yeşil hücresel haberleşme sistemlerinde baz istasyonu anahtarlaması ile enerji verimli kullanıcı ataması
Hücresel haberleşme ağlarında yer alan kullanıcı araçları sayısı (cep telefonları, tabletler v.b.) son on yılda büyük bir artış göstermiştir. Kullanıcı araçlarının artması ve bu araçların da yüksek veri hızına ihtiyaç duymaları hücresel haberleşme ağlarından büyük bir enerji ihtiyacına sebep olmuştur. Ortaya çıkan bu büyük enerji ihtiyacı, enerji verimli hücresel haberleşme ağlarına, hem akademi hem de endüstri tarafından ilgiyi arttırmıştır. Baz istasyonlarının harcadığı güç seviyesi, hücresel haberleşme ağlarının toplam güç harcama seviyesine bakıldığından çok yüksek bir paya sahiptir. Baz istasyonu anahtarlanmasıyla elde edilecek güç tasarruf seviyesi ile hücresel haberleşme ağları enerji verimli hale getirilebilmektedir. Bu çalışmada, kullanıcıların baz istasyonlarına atanması, önerilen baz istasyonu anahtarlama algoritmalarıyla gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde kullanıcı atamaları ve baz istasyonu anahtarlaması için fiyat tabanlı bir algoritma önerilmiştir, bu algoritma ile iletim yapmadığı halde sabit bit güç harcaması yapan baz istasyonları kapatılmış ve güç tasarrufu sağlanmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde ise kullanıcı atamaları ve baz istasyonu anahtarlaması heterojen ağda yapılırken, kullanıcılar arasında veri hızı kapsamında oransal adalet sağlanmış ve baz istasyonlarının güç harcaması için toplam güç harcama kısıtı belirlenmiştir. Yapılan simülasyonlarla önerilen algoritmaların yüksek performansa sahip oldukları görülmüştür.
Frekans atlamalı tasarsız ağlarda dağıtık frekans tahsisi ve öbekleme
Telsiz haberleşme cihazlarının artmasıyla frekans tahsisi ve frekans tekrar kullanımı önem kazanmıştır. Frekans atlama, sivil haberleşmede girişimi kontrol etmek ve frekansı tekrar kullanmak için kullan lan bir tekniktir. Askeri ağlarda ise frekans atlama ile hem girişim azaltılabilir, hem de sinyal bozucuların sistemler üzerindeki kötü etkileri en aza indirilir. Askeri ağlarda güvenlik ve gürbüzlük çok önemlidir. En kötü durumdaki kullanıcının bile başarım sağlanması beklendiğinden frekans tahsisi önem kazanmıştır. Askeri ağlar genellikle merkezi olmayan tasarsız ağlardır. Tasarsız ağlarda hiyerarşi ve ağ kontrolünü sağlamada öbekleme kullanılabilir. Öbeklemenin başlıca faydaları girişimi azaltmak, güç ve kanal verimliliği sağlamak ve dağıtık algoritma uygulamayı mümkün kılmak olarak sıralanabilir. Bu çalışmada frekans atlamalı tasarsız ağlarda; öbekleme, frekans tahsisi problemleri ele alınmaktadır. Frekans tahsisi i cin global ağ bilgisine dayalı en iyiye yakın bir yöntem ve yerel bilgiye dayalı , dağıtık olarak uygulanabilir bir başka algoritma önerilmiştir. Öbekleme için tamsayı programlamaya dayalı bir optimal yöntem ve dağıtık olarak uygulanabilir bir algoritma önerilmiştir. Bu yöntemler TDMA-tabanlı bir tasarsız ağ benzetim ortamında test edilmiştir. Yapılan benzetimlerle önerilen dağıtık-uygulanabilir algoritmaların merkezi çözümlere oldukça yakın başarıma sahip olduğu gösterilmiştir.
APCO telsiz sistemlerinde oransız kodların kullanımı
Kamu Güvenliği İletişimi Kurumu'nun (Association of Public-Safety Communications Officials-APCO) Proje25 standardı kamu güvenliği ve acil durum haberleşme sistemlerinde telsiz haberleşmesini tanımlamaktadır. Bu haberleşme standardı sayısal ses ve veri iletişimini desteklemektedir. Telsiz uygulamaları arasında teke gönderimin yanısıra çoğa gönderim gerektiren veri uygulamaları da vardır. Her bir kullanıcıdan her paket için onay mesajı almak mümkün olmadığından APCO P25 sisteminde çoğa gönderim genellikle onaysız olarak yapılır. Gönderilen bilginin önemine göre veri ya arttırılmış bir kodlama ile alındı onayı olmaksızın gönderilmekte ya da her kullanıcı sıraya alınarak teker teker gönderim yapılmaktadır. Onaylı veri iletiminde ortaya çıkan trafikte bütün kullanıcılardan onay almak zorunda olmak, noktadan noktaya sırayla aynı veriyi sistemden defalarca göndermek sistem yükünü aşırı derecede artırmaktadır. Oransız kodlama özellikle çoğa gönderim uygulamalarında sistem yükünü azaltan bir tekniktir. En büyük avantajı her alınan paket için geri bildirim mesajı gönderilmesine gerek olmamasıdır. Alıcının sadece orijinal veriyi çözmeyi başardığı anda olumlu geri bildirim yapması yeterlidir. Diğer bir avantaj ise yeniden iletime gerek duyulmamasıdır. Bu avantajlardan dolayı bu çalışmada APCO P25 sisteminde çoğa gönderim uygulamalarında oransız kodların kullanımı incelenmiştir.
Oransız kodlar kullanılan kablosuz ağlarda yol atama
Gelişen teknoloji ile birlikte mobil cihazlarda talep edilen veri akış hızının sürekli olarak artması ve arzı karşılamak için kullanılan tekniklerin sınırlı enerjiye sahip cihazların kullanım sürelerini doğrudan etkilemesinden dolayı kullanılan iletişim tekniklerinin enerji verimli olması son derece önem arz etmektedir. Enerji tüketimi konusunda verimli bir haberleşme ortamı yaratırken sistemin performansını da kullanıcıları tatmin edici seviyelerde tutmak gerekmektedir. Bu amaçla kullanılan tekniklerin karmaşıklık seviyelerinin asgari düzeyde tutulması gerçek zamanlı uygulamaların uygulanabilirliğini arttırmaktadır. Bu bağlamda, enerji verimliliği ve sistem performansı üzerine yapılan eniyileme tabanlı çalışmalar son zamanlarda bir hayli ivme kazanmıştır. Bu çalışmada, oransız kodlar kullanılan kablosuz ağlarda; yol atama, kullanıcılar arası eşleşme ve Dikgen Frekans Bölmeli Çoklu Erişim (DFBÇE) tabanlı çoğa gönderim problemleri ele alınmaktadır. Oluşturulan eniyileme problemlerinin en iyi çözümleri MATLAB ve GAMS gibi çeşitli yazılım tabanlı araçlar kullanılarak bulunup bu çözümlere kıyasla daha az karmaşıklığa sahip ve enerji verimli algoritmalar önerilmiştir. Yapılan benzetimlerle, önerilen algoritmaların en iyi çözüme oldukça yakın başarıma sahip oldukları gösterilmiştir.