In EDS ansehen

Uzak Mesafe Haberleşmesine Sahip İHA Sürüleri için Açgözlü Açık Artırma Temelli Dağıtılmış Görev Tahsis Algoritmasının Geliştirilmesi ; Development of a Greedy Auction-Based Distributed Task Allocation Algorithm for UAV Swarms with Long Range Communication

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Titel: Uzak Mesafe Haberleşmesine Sahip İHA Sürüleri için Açgözlü Açık Artırma Temelli Dağıtılmış Görev Tahsis Algoritmasının Geliştirilmesi ; Development of a Greedy Auction-Based Distributed Task Allocation Algorithm for UAV Swarms with Long Range Communication
Autoren: Can, Erdem, Namdar, Mustafa, Başgümüş, Arif
Quelle: Volume: 2, Issue: 137-44 ; 3062-0279 ; ITU Journal of Wireless Communications and Cybersecurity
Verlagsinformationen: İstanbul Teknik Üniversitesi
İstanbul Technical University
Publikationsjahr: 2025
Bestand: DergiPark Akademik (E-Journals)
Schlagwörter: Açgözlü açık artırma temelli dağıtık görev tahsis algoritması, A2A/A2G haberleşme, LoRa, NB-IoT, Greedy auction-based distributed task allocation algorithm, A2A/A2G communication, Wireless Communication Systems and Technologies (Incl. Microwave and Millimetrewave), Kablosuz Haberleşme Sistemleri ve Teknolojileri (Mikro Dalga ve Milimetrik Dalga dahil)
Beschreibung: Bu çalışmada uzak mesafe (long range, LoRa) iletişimine sahip sürü insansız hava araçlarında (İHA) açgözlü açık artırma temelli dağıtık görev tahsis algoritması (greedy auction-based distributed task allocation algorithm, GCAA) önerilmiştir. Ajanlar arası haberleşmesinin sağlanabilmesi için LoRa teknolojisi kullanılarak havadan havaya (air-to-air, A2A), dar bant nesnelerin interneti (narrowband Internet of Things, NB-IoT) teknolojisi kullanılarak da havadan yere (air-to-ground, A2G) haberleşme kanalları oluşturulmuş ve müzakere aşaması bu haberleşme kanallarından sağlanmıştır. LoRa ve NB-IoT parametreleri kullanılarak hat bütçe analizi ile A2A referans mesafesi ve k-ortalamalı kümeleme algoritması geliştirilmiştir. Geliştirilen algoritma ile küme merkezlerine baz istasyonları yerleştirerek, simülasyon ortamı hazırlanmıştır. Önerilen merkezi olmayan algoritma ile haberleşmenin kesintisiz ve kesintili olduğu ortamda açgözlü optimizasyon algoritması ile karşılaştırılarak, MATLAB ortamında benzetim sonuçları aktarılmıştır. Geliştirilen dağıtık görev tahsis algoritması, geleneksel açgözlü optimizasyon algoritmasına göre sistem maliyetinin ve görev bitirme süresinin daha kısa olduğu gözlenmiştir. Aynı zamanda performans parametrelerinin, birikimsel dağılım fonksiyonlarında daha kararlı olduğu gözlenmiştir. ; This study proposes a greedy auction-based distributed task allocation algorithm (GCAA) for swarm unmanned aerial vehicles (UAVs) with long range (LoRa) communication capabilities. Air-to-air (A2A) communication channels are established using LoRa technology to enable inter-agent communication, while air-to-ground (A2G) communication is facilitated through narrowband Internet of Things (NB-IoT) technology. The negotiation phase is conducted over these communication channels. Using LoRa and NB-IoT parameters, a link budget analysis is performed to determine the A2A reference distance, and a k-means clustering algorithm is developed. The proposed algorithm places base stations at cluster centers and prepares a ...
Publikationsart: article in journal/newspaper
Dateibeschreibung: application/pdf
Sprache: English
Relation: https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/4690510; https://dergipark.org.tr/tr/pub/itujwcc/issue/91002/1657823
Verfügbarkeit: https://dergipark.org.tr/tr/pub/itujwcc/issue/91002/1657823
Dokumentencode: edsbas.2D18D67A
Datenbank: BASE
Beschreibung
Abstract:Bu çalışmada uzak mesafe (long range, LoRa) iletişimine sahip sürü insansız hava araçlarında (İHA) açgözlü açık artırma temelli dağıtık görev tahsis algoritması (greedy auction-based distributed task allocation algorithm, GCAA) önerilmiştir. Ajanlar arası haberleşmesinin sağlanabilmesi için LoRa teknolojisi kullanılarak havadan havaya (air-to-air, A2A), dar bant nesnelerin interneti (narrowband Internet of Things, NB-IoT) teknolojisi kullanılarak da havadan yere (air-to-ground, A2G) haberleşme kanalları oluşturulmuş ve müzakere aşaması bu haberleşme kanallarından sağlanmıştır. LoRa ve NB-IoT parametreleri kullanılarak hat bütçe analizi ile A2A referans mesafesi ve k-ortalamalı kümeleme algoritması geliştirilmiştir. Geliştirilen algoritma ile küme merkezlerine baz istasyonları yerleştirerek, simülasyon ortamı hazırlanmıştır. Önerilen merkezi olmayan algoritma ile haberleşmenin kesintisiz ve kesintili olduğu ortamda açgözlü optimizasyon algoritması ile karşılaştırılarak, MATLAB ortamında benzetim sonuçları aktarılmıştır. Geliştirilen dağıtık görev tahsis algoritması, geleneksel açgözlü optimizasyon algoritmasına göre sistem maliyetinin ve görev bitirme süresinin daha kısa olduğu gözlenmiştir. Aynı zamanda performans parametrelerinin, birikimsel dağılım fonksiyonlarında daha kararlı olduğu gözlenmiştir. ; This study proposes a greedy auction-based distributed task allocation algorithm (GCAA) for swarm unmanned aerial vehicles (UAVs) with long range (LoRa) communication capabilities. Air-to-air (A2A) communication channels are established using LoRa technology to enable inter-agent communication, while air-to-ground (A2G) communication is facilitated through narrowband Internet of Things (NB-IoT) technology. The negotiation phase is conducted over these communication channels. Using LoRa and NB-IoT parameters, a link budget analysis is performed to determine the A2A reference distance, and a k-means clustering algorithm is developed. The proposed algorithm places base stations at cluster centers and prepares a ...