Partner selection and resource allocation in single-cell, multi-cell and cognitive cooperative multiple access channels

Abstract

Wireless communication has been widely used across the globe for several years. As the technology advances and gains popularity, more people start using it and more throughput is needed. For that reason, several techniques are being researched such as MIMO systems and cooperative networks. Wireless cooperative networks make use of the natural property of radiation of electromagnetic waves. Since the waves emitted by a user in the network can be heard by all users in the network, one cooperating partner uses this overheard information to increase throughput. However, to maximize the throughput of a system, cooperating partners must be selected intelligently. In this dissertation, first, we will summarize cooperative communication basics, techniques we used in convex optimization and graph theory. Then, we will show how these concepts can be used together to optimally maximize system throughput and propose lower complexity yet nearly-optimal partner selection algorithm will be proposed. Under the light of the results of this work, in the next chapters, we will introduce a novel fractional frequency reuse scheme which encourages users to cooperate and allow system to support more users. In the last chapter, a cognitive scenario will be used for one cell and we will present the optimal partner selection scheme for system throughput maximization.

Üniversitelerde sıkça karşılaşılan çizelgeleme problemlerden biri sınav haftası programının ayarlanmasıdır. Sınav saatleri ayarlanırken zorunlu ve zorunlu olmayan kısıtlar göz önünde bulundurulur. Zorunlu olmayan kısıtlardan biri, aynı günde istenilenden daha fazla sınava girecek olan öğrenci sayısının olabildiğince az olması kısıtıdır. Işık Üniversitesinde bir günde ikiden fazla finali olan öğrenciler mazeret sınavına girebilme hakkına sahiptir. Işık Üniversitesinde final programı ayarlanırken dikkat edilen diğer kurallar için tam sayılı programlama ile çözüm üretilebilirken bahsedilen kısıt problemi bu yöntemle çözülemez hale getirildi. Bu nedenle yaklaşık bir yöntem ile çözüm üretme zorunluluğu doğdu. Geliştirilen genetik algoritmayı test ederken dört dönemin verisinden faydalandık. Ayrıca yeni yöntem Java dilinde kodlanarak Işık Üniversitesinde kullanılan sınav çizelgeleme programı finexa ara yüzüne entegre edildi.