16095

16095

ارائه يك الگوريتم توزيع شده جديد جهت تسهيم طيف در شبكه هاي اقتضايي خودرويي راديوشناختگر

كارشناسي ارشد

مخابرات سيستم

اسفند ماه 1394

اسفند ماه 1394

دكتر بهمن ابوالحسني

برق

چكيده در سال¬هاي اخير استفاده از شبكه¬هاي اقتضايي خودرويي به عنوان بستري براي پياده¬سازي سيستم¬هاي حمل و نقل هوشمند، مورد توجه نهادهاي دولتي، صنايع و مراكز تحقيقاتي متعدد قرارگرفته است. از سوي ديگر گسترش چشم¬گير شبكه¬هاي خودرويي به منظور افزايش بهره¬وري حمل و نقل، افزايش ايمني جاده¬ها، مديريت ترافيك و افزايش آسايش و راحتي سرنشينان، نگراني¬هايي را درباره كمبود پهناي باند اختصاص يافته به اين شبكه¬ها ايجاد نموده است، كه استفاده از فناوري راديوشناختگر، مي¬تواند راه حل مناسبي براي اين مشكل باشد. در اين پايان نامه با تمركز بر فرآيند تسهيم طيفي و با توجه به ماهيت اقتضايي شبكه¬هاي خودرويي، الگوريتمي توزيع¬شده جهت تخصيص طيف به خودروهايي كه براي دستيابي به فضاهاي خالي موجود در طيف رقابت مي¬كنند، ارائه مي¬گردد. در مدل مورد بررسي دو الگوي MAC مبتني بر رقابت به صورت يكنواخت و S-ALOHA استفاده مي¬شود. با توجه به تحرك بالاي كاربران و نيز تنوع كاربردهاي موجود در شبكه¬هاي اقتضايي خودرويي، در الگوريتم ارائه شده، هدف دسترسي به كانال-هايي است كه مدت زمان بيشتري در دسترس خودروها قرار داشته و در عين حال كيفيت سرويس مورد نياز آن¬ها را برآورده نمايند. اين موضوع در كاربردهاي انعطاف¬ناپذير نظير جريان¬سازي ويدئو حائز اهميت است. به اين منظور دو سناريو معادل با كاربران ثانويه ناهمگن و كاربران ثانويه همگن مورد بررسي قرار مي¬گيرد و مسئله تسهيم طيفي ميان آن¬ها به ترتيب با يك مسئله برنامه ريزي خطي و يك مسئله بهينه¬سازي محدب، مدل مي¬شود. نوآوري اين پايان¬نامه در نظر گرفتن قيد كيفيت سرويس و ناهمگن بودن كاربرثانويه از نظر تقاضاي طيفي مي¬باشد كه در پژوهش¬هاي قبلي درنظر گرفته نشده است و خود موجب ارائه تحليل¬هاي رياضي جديد مي¬گردد. نتايج بدست آمده حاكي از آن است كه افزودن قيد كيفيت سرويس به مسئله تسهيم طيفي موجب افزايش قابل توجهي در متوسط سود دريافتي توسط خودروها مي¬گردد، به طوريكه در طراحي MAC به صورتS-ALOHA سود متوسط سود هر خودرو تا دو برابر افزايش مي¬يابد. از سوي ديگر هزينه اين افزايش سود، كاهش عدالت ميان خودروها تا 60 درصد مي¬باشد. تخصيص طيف بدون در نظر گرفتن كيفيت سرويس اگرچه عدالت بيش¬تري را فراهم مي¬نمايد اما عدم تامين حداقل نرخ داده مورد نياز كاربران در كاربردهاي انعطاف ناپذير، تنها موجب اتلاف توان مي¬گردد و هيچ سودي را نصيب خودروها نخواهد كرد. كليد واژه: راديوشناختگر، شبكه¬هاي اقتضايي خودرويي، تسهيم طيفي، كيفيت سرويس، بهينه¬سازي محدب.

1395/09/17