15903

15903

تحليل و مدل سازي كارايي لايه انتقال در شبكه هاي حس گر راديوي شناختي

دكتري

معماري سيستم هاي كامپيوتري

بهار 1394

بهار 1394

دكتر رضا برنگي

كامپيوتر

چكيده امروزه پژوهش و استفاده از فناوري راديوي شناختي جهت افزايش بهره وري استفاده از طيف فركانسي در شبكه هاي حس گر بي سيم فراگير شده است. ويژگي هاي خاص راديوي شناختي، كارايي پروتكل هاي لايه انتقال در شبكه هاي حس گر راديوي شناختي را تحت تاثير قرار مي دهد. تحليل و مدل سازي كارايي پروتكل هاي لايه انتقال شبكه هاي حس گر راديوي شناختي مي تواند براي مهيا ساختن كيفيت سرويس كاربردهاي مختلفي نظير كاربردهاي بي درنگ قابل اطمينان مثمر ثمر واقع شود. در اين رساله، مدل سازي كارايي لايه انتقال شبكه هاي حس گر راديوي شناختي با تمركز بر روي مكانيزم هاي كنترل ازدحام مبتني بر نرخ صورت گرفته است. ضمانت كارايي مكانيزم هاي كنترل ازدحام در قالب حد تاخير اتفاقي و حد پس افت اتفاقي در شبكه هاي حس گر راديوي شناختي مي تواند براي ارائه كيفيت سرويس در كاربردهاي مختلف مفيد باشد. مبتني بر تئوري حسابان شبكه اتفاقي، حدود تاخير و حدود پس افت اتفاقي مكانيزمهاي كنترل ازدحام مبتني بر نرخ مدل شده است. مدل سازي حدود تاخير و پس افت اتفاقي مكانيزم هاي كنترل ازدحام مبتني بر توزيع احتمالاتي نرخ ارسال تنظيمي گره هاي راديوي شناختي مبدا صورت گرفته است. بنابراين نياز به مدل كردن توزيع حالت پايدار نرخ ارسال گره هاي حس گر راديوي شناختي مبدا وجود دارد كه با استفاده از يك زنجيره شبه ماركوف مبتني بر طول صف گره ها به عنوان معيار سنجش ازدحام، انجام شده است. توزيع حالت پايدار طول صف گره ها توسط يك زنجيره ماركوف گسسته در زمان با فرض كلي در رابطه با توزيع نرخ ورودي و خروجي گره ها مدل شده است. توابع چگالي احمتال نرخ هاي ورودي و خروجي گره ها مبتني بر مدل سازي سربار تاخير لايه MAC محاسبه شده است. بررسي بهينگي مكانيزم هاي كنترل ازدحام در شبكه هاي حس گر راديوي شناختي مي تواند به هدف برقراري اهداف كيفيت سرويس صورت گيرد. در اين رساله مبتني بر مدل توزيع حالت پايدار نرخ ارسالي گره هاي مبدا ارائه شده، بهينگي مكانيزم هاي كنترل ازدحام مبتني بر نرخ AIMD و AIAD به هدف بيشينه كردن معيار تعريف شده نسبت نرخ ارسال - ازدحام (RCR) مورد بررسي قرار گرفته است. تمامي مدل هاي ارائه شده در رساله توسط شبيه سازي مبتني بر NS 2 و چارچوب شبيه سازي CogNS مورد صحت سنجي و تاييد قرار گرفته است. با توجه به نبود چارچوب شبيه سازي مناسب در حوزه شبكه هاي راديوي شناختي، در اين رساله، يك چارچوب شبيه سازي براي شبكه هاي راديوي شناختي تحت عنوان CogNS مبتني بر NS 2 ارائه شده است. واژگان كليدي: شبكه هاي حس گر راديوي شناختي، لايه انتقال، كنترل ازدحام مبتني بر نرخ، تحليل كارايي، مدل سازي، تئوري صف، تئوري حسابان شبكه اتفاقي