شماره ركورد
27765
پديد آورنده
سيد حميدرضا ميريگانه لنگرودي
عنوان
بهينهسازي تقسيم بار ترافيكي زير-جريانهاي لايه حمل چندمسيري در شبكههاي سلولي مبتني بر اتصال دوگانه
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي كامپيوتر
سال تحصيل
1399
تاريخ دفاع
1401/07/30
استاد راهنما
دكتر وصال حكمي
دانشكده
مهندسي كامپيوتر
چكيده
به منظور رفع نيازمنديهاي كاربردهاي مختلف كاربران، فناوريهاي جديدي در ارتباطات نسل آينده ارائه ميگردد. هريك از اين فناوريها علاوه بر مزايايي كه براي برآورده كردن قيود كاربردها فراهم ميكنند، چالشهايي نيز براي اين ارتباطات ايجاد ميكنند. به طور مثال، در امواج ميليمتري ، با ارسال در فركانس راديويي بالاتر ظرفيت بالاتري به رابط هوايي تخصيص مييابد تا نيازمنديهاي كاربردهاي با تاخير كم و گذردهي بالا برآورده گردد؛ اما، به عنوان چالش، اين فناوريها حساسيت زيادي به محيط انتشار و اثر انسداد دارند كه فرستنده ميتواند در وضعيتهاي متفاوت ارتباطي (حتي قطعي ارتباط) قرار گيرد. به عبارتي، اثر انسداد و ارسال جهتدار ميتواند منجر به تغييرات سريع در شرايط لينك ارتباطي گردد. اتصالات دوگانه يكي از تكنيكهايي است كه از نسل چهار و پنج شبكههاي تلفن همراه براي افزايش گذردهي استفاده ميكند كه در آن گره مبدا به طور همزمان به هر دو ايستگاه متصل ميشود. استفاده از اين روش براي كاربردهاي بلادرنگ بسيار موثر خواهد بود. اما صِرف اتصال به دو ايستگاه و افزايش گذردهي، معيار و ملاك مناسبي براي ارزيابي و استفاده از فناوري اتصالات دوگانه در كاربردهاي بلادرنگ نخواهد بود. در اينگونه از كاربردها ما نياز به اطلاعات با ديرينگي كم داريم و داشتن اطلاعات با ديرينگي بالا عملا براي ما بيفايده و حتي در زمانهاي تصميمگيري حساس، مانند خودروهاي خودران، عمل جراحي از راه دور، كارخانههاي هوشمند و... مهلك محسوب ميشود.
در اين پاياننامه يك سناريوي اتصالات دوگانه بر بستر لايه حملچندمسيري TCPدر شبكههاي نسل چهار و پنج شبكههاي تلفن همراه ارائه ميگردد تا خودروي خودران يا همان گره مبدا بتواند به طور همزمان به دو آنتن متصل شود. براي سنجش تازگي اطلاعات از مفهوم AoI در اين گونه از اتصالات استفاده كرديم كه به خاطر ماهيت تصادفي AoI، از بهينهسازي تصادفي استفاده كرديم. همچنين به دليل تغيير در شرايط كانال در نسل چهار و به خصوص در نسل پنج شبكههاي تلفن همراه، كانال نيز به صورت تصادفي مدل شده است. به همين دليل از بهينهسازي تصادفي براي مدلسازي سيستم استفاده كردهايم. با استفاده از تكنيك يادگيري تفويتي، الگوريتمي را ارائه ميدهيم كه ميتواند ديرينگي اطلاعات را در غياب اطلاعات آماري محيط و كانال، مانند: نرخ ورود بستهها، تغييرات شرايط كانال، نرخ خروج بستهها و... بهينه كند و به حداقل مقدار خود برساند. يعني واحد زمانبندي بتواند به ازاي بسته توليد شده تصميم بگيرد كه آن را در داخل كدام يك از صفهاي LTE يا mmWave قرار دهد به گونهاي كه كمترين مقدار ديرينگي اطلاعات را داشته باشيم و بستههاي تازه را به دست مقصد برسانيم.
تاريخ ورود اطلاعات
1401/11/01
عنوان به انگليسي
Optimization of Sub-Flow Traffic Splitting for Multi-Path Transport Layer in Dual-Connectivity-Based Cellular Networks
تاريخ بهره برداري
10/22/2023 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سيدحميدرضا ميريگانه لنگرودي
چكيده به لاتين
In order to meet the requirements of different user applications, new technologies are presented in next generation communications. Each of these technologies, in addition to the benefits they provide to meet the limitations of applications, also create challenges for these communications. For example, in millimeter waves, by sending at a higher radio frequency, a higher capacity is allocated to the air interface to meet the requirements of low delay and high throughput applications; But, as a challenge, these technologies are very sensitive to the propagation environment and the blocking effect that the transmitter can be in different communication states (even communication interruption). In other words, the effect of blocking and directional sending can lead to rapid changes in the conditions of the communication link. Dual connections are one of the techniques used in fourth and fifth generation cellular networks to increase throughput, where the source node connects to both stations simultaneously. Using this method will be very effective for real-time applications. But just connecting to two stations and increasing throughput will not be a suitable criterion for evaluating and using dual connection technology in real-time applications. In such applications, we need information with low latency, and having information with high latency is practically useless for us and even in critical decision-making times, such as self-driving cars, remote surgery, smart factories, etc., is considered fatal.
In this thesis, a scenario of dual connections based on the TCP multipath transport layer is presented in fourth and fifth generation mobile phone networks so that the self-driving car or the source node can connect to two antennas simultaneously. In order to measure the freshness of information, we used the concept of AoI in this type of connections, because of the random nature of AoI, we used random optimization. Also, due to the change in channel conditions in the fourth generation and especially in the fifth generation of cellular networks, the channel is also modeled randomly. For this reason, we have used stochastic optimization to model the system. Using the difference learning technique, we present an algorithm that can optimize and minimize the information delay in the absence of statistical information of the environment and channel, such as: packet arrival rate, channel condition changes, packet exit rate, etc. That is, the scheduling unit can decide for each generated packet to place it in which of the LTE or mmWave queues so that we have the lowest amount of information delay and deliver new packets to the destination.
كليدواژه هاي فارسي
تقسيم بار ترافيكي، لايه حمل چندمسيري، اتصال دوگانه، شبكههاي سلولي، بهينهسازي
كليدواژه هاي لاتين
Traffic Splitting, Multi-Path Transport Layer, Dual-Connectivity, Cellular Networks, Optimization
Author
Seyyed Hamidreza Miryeganeh Langeroudi
SuperVisor
Dr Vesal Hakami