شماره ركورد
34843
پديد آورنده
احمد السهلاني
عنوان
ارائه روشي براي برش بندي، مسيريابي و محاسبات درون شبكه اي توأمان در 6G
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
شبكه هاي كامپيوتري
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/12/2
استاد راهنما
دكتر زينب موحدي
استاد مشاور
/
دانشكده
مهندسي كامپيوتر
چكيده
چكيده:
ناهمگوني و تنوع فزاينده خدمات پيشبينيشده براي شبكههاي نسل ششم (6G) آينده، توسعه مكانيسمهاي هوشمند براي هماهنگسازي ارتباطات، محاسبات و منابع شبكه كه بتوانند آنها را به طور مشترك مديريت كنند، ضروري ميسازد. در اين زمينه، برش شبكه، مسيريابي شبكه و محاسبات درون شبكهاي (INC) به فناوريهاي اصلي توانمندساز براي برآورده كردن تنوع الزامات كيفيت خدمات به شيوهاي بسيار كارآمد در استفاده از منابع تبديل شدهاند. با اين حال، اكثر چارچوبهاي بهينهسازي مشترك موجود به مدلهاي انرژي سادهشدهاي متكي هستند كه فقط مصرف انرژي را بسته به ترافيك در نظر ميگيرند و به طور ضمني فرض ميكنند كه همه اجزاي شبكه به طور مداوم فعال ميمانند. چنين فرضياتي، دقت مدلسازي انرژي را محدود ميكنند و صرفهجوييهاي قابل توجه انرژي را كه ميتوان از طريق فعالسازي زيرساخت تطبيقي به دست آورد، ناديده ميگيرند. اين پاياننامه يك چارچوب هماهنگسازي آگاه از انرژي را پيشنهاد ميكند كه با در نظر گرفتن صريح تصميمات فعالسازي براي گرههاي شبكه و لينكهاي ارتباطي، بهينهسازي برش مشترك، مسيريابي و محاسبات درون شبكهاي را گسترش ميدهد. فرمولبندي پيشنهادي، اتصالات و محدوديتهاي دوتايي بيشتري را اضافه ميكند كه نشاندهنده وضعيت عملياتي عناصر شبكه هستند تا سازگاري بين تصميمات مسيريابي و فعالسازي زيرساخت فيزيكي ايجاد شود. اين امر امكان غيرفعالسازي انتخابي لينكها و گرههاي بلااستفاده را فراهم ميكند تا ترافيك بتواند روي مجموعه كوچكتري از منابع فعال تجميع شود و مصرف انرژي استاتيك به حداقل برسد. اين مسئله به عنوان يك مدل بهينهسازي عدد صحيح مختلط فرموله شده است كه به طور همزمان مسيرهاي مسيريابي، جايگذاري محاسبات، تخصيص منابع در سطح برش و حالتهاي فعالسازي را تعيين ميكند. شبيهسازيهاي گسترده انجام شده تحت بارهاي ترافيكي مختلف نشان ميدهد كه رويكرد پيشنهادي ميتواند به طور قابل توجهي ميزان كل مصرف انرژي در شبكه را كاهش دهد و در عين حال عملكرد پايدار ارائه خدمات را حفظ كند. اگرچه ممكن است در شرايط بار زياد، كاهش جزئي در پذيرش كاربر وجود داشته باشد، اما اين چارچوب تعادل خوبي بين بهرهوري انرژي و ظرفيت سرويسدهي ايجاد ميكند. به طور كلي، نتايج تأييد ميكند كه مدلسازي فعالسازي صريح لينك، يك پيشرفت حياتي براي هماهنگي واقعبينانه و كارآمد از نظر انرژي در محيطهاي G6 در مقياس بزرگ است. رويكرد پيشنهادي، مبنايي كارآمد براي شبكههاي هوشمند نسل بعدي كه نياز به مديريت منابع پويا، مقياسپذير و پايدار دارند، ايجاد ميكند.
تاريخ ورود اطلاعات
1405/02/20
عنوان به انگليسي
A Joint Method for Network Slicing, Routing, and In-Network Computing in 6G
تاريخ بهره برداري
2/21/2027 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
احمد السهلاني
چكيده به لاتين
The growing heterogeneity and service diversity envisioned for future 6G networks makes it necessary to develop intelligent mechanisms for orchestration of communication, computation, and network resources that can jointly manage them. In this context, network slicing, network routing and in-network computing (INC) have become major enabling technologies for meeting the diversity of quality of service requirements in a highly efficient resource utilization manner. However, most of the existing joint optimization frameworks rely on simplified energy models which only consider the energy consumption depending on traffic and implicitly assume that all the network components remain continuously active. Such assumptions limit how accurate energy modeling is and ignore significant energy savings that can be realized through the activation of adaptive infrastructure. This thesis proposes an energy-aware orchestration framework which extends joint slicing, routing, and in-network computing optimization by explicitly considering activation decisions for both network nodes and communication links. The proposed formulation adds more binary connections and constraints that represent the operational state of the network elements to establish consistency between routing decisions and activation of the physical infrastructure. This enables unused links and nodes to be selectively deactivated so that traffic can be consolidated over a smaller set of active resources and static energy consumption can be minimized. The problem is formulated as a mixed-integer optimization model that simultaneously decides routing paths, computation placement, resource allocation at the slice level, and activation states. Extensive simulations made under different traffic loads show that the proposed approach can significantly reduce the total amount of energy consumption on the network while maintaining a stable service provisioning performance. Although there may be a minor decrease in user acceptance under high load conditions, the framework provides a good balance between energy efficiency and servicing capacity. Overall, the results confirm that explicit link activation modelling is a crucial enhancement for realistic and energy-efficient orchestration in large-scale 6G environments. The proposed approach develops a workable basis for intelligent networks of the next generation that require dynamic, scalable, and sustainable resource management.
كليدواژه هاي فارسي
شبكه 6G , برش شبكه , مسير يابي , محاسبات درون شبكهاي , هماهنگسازي آگاه از انرژي
كليدواژه هاي لاتين
6G Networks , Network Slicing , Routing, In-Network Computing , Energy-Aware Orchestration , Routing
Author
Ahmed Alsahlanee
SuperVisor
Dr. Zeinab Movahedi