13916

13916

ارائه الگوريتمي جديد جهت بهبود عملكرد دست به دست شدن در شبكه‌هاي سلولي نسل چهارم

كارشناسي ارشد

برق - مخابرات امن

بهمن‌ ماه 1393

بهمن‌ ماه 1393

دكتر بهمن ابوالحسني

چكيده نسل چهارم ارتباطات سلولي علاوه بر سرويس مكالمه، ارتباط اينترنت و داده با سرعت بالا را فراهم مي‌كند كه طراحان شبكه براي دسترسي به آن، استفاده از ايستگاه‌هاي پايۀ خيلي كوچك را مقرر كرده‌اند. اين ايستگاه‌‌ها نقاطي از شبكۀ سلولي هستند كه در باند مجاز، تعداد كمي از پايانه‌هاي بي‌سيم متحرك را در فضاي تحت پوشش خود (چند متر) به شبكه متصل مي‌كنند. دلايل استفاده از اين ايستگاه‌ها عبارتند از: افزايش پوشش داخلي براي مكان‌هايي كه ايستگاه‌هاي پايۀ خيلي بزرگ پوشش كافي ندارند، كاهش ترافيك و بهبود ظرفيت. عليرغم مزاياي متعدد، ايستگاه‌هاي پايۀ خيلي كوچك چالش‌هاي عمده‌اي را نيز بوجود مي‌آورند. يكي از اين چالش‌ها كه در اين پايان‌نامه به آن پرداخته مي‌شود موضوع دست به دست شدن در آنها است. در اين پايان‌نامه الگوريتم جديدي جهت تسهيل فرآيند دست به دست شدنِ كاربران داخل ساختمان با سلول‌هاي بسيار كوچك، با استفاده از نگاشت خودسازماندۀ بهينه‌شده به كمك الگوريتم x-means ارائه شده است كه نوآوري آن در تقسيم منطقۀ سرويس به خوشه‌هاي متعدد است كه شامل مناطق مجاز و مناطق غير مجاز جهت اجراي فرآيند دست به دست شدن است. مناطق غير مجاز مناطقي نظير كنار پنجره‌ يا بالكن مي‌باشند كه سيگنال ايستگاه‌هاي پايۀ خيلي بزرگ بخوبي به پايانۀ سيار مي‌رسد ولي در صورت تحرك آنها و دور شدن از پنجره و يا بالكن، ارتباط آن با ايستگاه پايۀ بيروني قطع مي‌شود. الگوريتم پيشنهادي با در نظر گرفتن موضوع فوق از اجراي فرآيند دست به دست شدن در اين مناطق جلوگيري مي‌نمايد. علاوه بر اين الگوريتم مورد استفاده قابليت تخمين تعداد خوشه‌هاي مورد نياز را دارد و اشكال الگوريتم k-means، بدليل ثابت در نظر گرفتن تعداد خوشه‌ها را ندارد. نتايج شبيه‌سازي بيانگر موفقيت الگوريتم پيشنهادي در جلوگيري از دست به دست شدن‌هاي غير مجاز به ميزان 70 درصد است. واژه‌هاي كليدي: شبكه‌هاي سلولي نسل چهارم، دست به دست شدن، شبكه‌هاي عصبي، شبكه‌هاي خودسازمانده و نگاشت خودسازمانده.