Araştırma Makalesi

LSTM tabanlı Derin Sinir Ağı ile Beşinci Nesil Küçük Hücre Ağlarında El Değiştirme Tahmini

Cilt: 8 Sayı: 1 30 Haziran 2021
PDF İndir
EN TR

LSTM tabanlı Derin Sinir Ağı ile Beşinci Nesil Küçük Hücre Ağlarında El Değiştirme Tahmini

Öz

Bu çalışmada, Uzun Kısa-Vadeli Hafıza (LSTM) tabanlı derin sinir ağı ile beşinci nesil küçük hücre ağlarında el değiştirme (handover, HO) tahminlerini gerçekleştiren yeni bir model geliştirilmiştir. İlk olarak HO tahmininde eğitim için kullanılacak olan veri seti Riverbed Modeler benzetim yazılımında tasarlanan benzetim senaryoları ile oluşturulmuştur. Bu senaryolar aracılığıyla sinir ağının veri kümesinde kullanılacak üç adet giriş (RSSI, SNR ve Jitter) değişkeni ve bir adet çıkış (istenen değer) değişkeni elde edilmiştir. Bu veri seti makine öğrenmesi algoritmalarından LSTM, SVM, Tree ve Lineer Regresyon teknikleri ile eğitilmiştir. LSTM tabanlı derin sinir ağı diğer regresyon algoritmaları ile karşılaştırılmış ve daha yüksek başarıma sahip olduğu tespit edilmiştir. LSTM için eğitilen modelin test sonuçları incelendiğinde; R2 0.94, MAE 0.3315, MSE 0.3670 ve RMSE değeri 0.6058 olarak bulunmuştur. LSTM tabanlı derin sinir ağlarının, regresyon işlemlerinde yüksek başarım gösterdiği görülmüştür. Sonuç olarak önerilen regresyon modeli ile 5G küçük hücre ağlarında HO kararlarının tahmin edilebildiği gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. A. Çalhan and M. Cicioğlu, “Handover scheme for 5G small cell networks with non-orthogonal multiple access,” Comput. Networks, vol. 183, p. 107601, Dec. 2020, doi: 10.1016/j.comnet.2020.107601.
  2. M. Cicioğlu, “Performance Analysis of Handover Management in 5G Small Cells,” Comput. Stand. Interfaces, p. 103502, Dec. 2020, doi: 10.1016/j.csi.2020.103502.
  3. D. Muirhead, M. A. Imran, and K. Arshad, “A Survey of the Challenges, Opportunities and Use of Multiple Antennas in Current and Future 5G Small Cell Base Stations,” IEEE Access, vol. 4, pp. 2952–2964, 2016, doi: 10.1109/ACCESS.2016.2569483.
  4. “Ericsson Mobility Report,” Ericsson, 2020. https://www.ericsson.com/4adc87/assets/local/mobility-report/documents/2020/november-2020-ericsson-mobility-report.pdf (accessed Dec. 10, 2020).
  5. M. De Ree, G. Mantas, A. Radwan, S. Mumtaz, J. Rodriguez, and I. E. Otung, “Key Management for Beyond 5G Mobile Small Cells: A Survey,” IEEE Access, vol. 7, pp. 59200–59236, 2019, doi: 10.1109/ACCESS.2019.2914359.
  6. “Small cells - what’s the big idea? Femtocells are expanding beyond the home,” Small Cell Forum, 2014. https://scf.io/en/documents/030_-_Small_cells_big_ideas.php (accessed May 24, 2020).
  7. T. Bilen, B. Canberk, and K. R. Chowdhury, “Handover Management in Software-Defined Ultra-Dense 5G Networks,” IEEE Netw., vol. 31, no. 4, pp. 49–55, Jul. 2017, doi: 10.1109/MNET.2017.1600301.
  8. C. Çeken, S. Yarkan, and H. Arslan, “Interference aware vertical handoff decision algorithm for quality of service support in wireless heterogeneous networks,” Comput. Networks, vol. 54, no. 5, pp. 726–740, Apr. 2010, doi: 10.1016/j.comnet.2009.09.018.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

30 Haziran 2021

Gönderilme Tarihi

15 Aralık 2020

Kabul Tarihi

8 Ocak 2021

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2021 Cilt: 8 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Cicioğlu, M. (2021). LSTM tabanlı Derin Sinir Ağı ile Beşinci Nesil Küçük Hücre Ağlarında El Değiştirme Tahmini. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8(1), 90-99. https://doi.org/10.35193/bseufbd.840927
AMA
1.Cicioğlu M. LSTM tabanlı Derin Sinir Ağı ile Beşinci Nesil Küçük Hücre Ağlarında El Değiştirme Tahmini. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2021;8(1):90-99. doi:10.35193/bseufbd.840927
Chicago
Cicioğlu, Murtaza. 2021. “LSTM tabanlı Derin Sinir Ağı ile Beşinci Nesil Küçük Hücre Ağlarında El Değiştirme Tahmini”. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8 (1): 90-99. https://doi.org/10.35193/bseufbd.840927.
EndNote
Cicioğlu M (01 Haziran 2021) LSTM tabanlı Derin Sinir Ağı ile Beşinci Nesil Küçük Hücre Ağlarında El Değiştirme Tahmini. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8 1 90–99.
IEEE
[1]M. Cicioğlu, “LSTM tabanlı Derin Sinir Ağı ile Beşinci Nesil Küçük Hücre Ağlarında El Değiştirme Tahmini”, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, c. 8, sy 1, ss. 90–99, Haz. 2021, doi: 10.35193/bseufbd.840927.
ISNAD
Cicioğlu, Murtaza. “LSTM tabanlı Derin Sinir Ağı ile Beşinci Nesil Küçük Hücre Ağlarında El Değiştirme Tahmini”. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8/1 (01 Haziran 2021): 90-99. https://doi.org/10.35193/bseufbd.840927.
JAMA
1.Cicioğlu M. LSTM tabanlı Derin Sinir Ağı ile Beşinci Nesil Küçük Hücre Ağlarında El Değiştirme Tahmini. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2021;8:90–99.
MLA
Cicioğlu, Murtaza. “LSTM tabanlı Derin Sinir Ağı ile Beşinci Nesil Küçük Hücre Ağlarında El Değiştirme Tahmini”. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, c. 8, sy 1, Haziran 2021, ss. 90-99, doi:10.35193/bseufbd.840927.
Vancouver
1.Murtaza Cicioğlu. LSTM tabanlı Derin Sinir Ağı ile Beşinci Nesil Küçük Hücre Ağlarında El Değiştirme Tahmini. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 01 Haziran 2021;8(1):90-9. doi:10.35193/bseufbd.840927