%36تخفیف

دانلود پروژه: کنترل ترافیک در شبکه‌های محلی بی­سیم استاندارد  IEEE 802.11n با استفاده از تخصیص کانال به صورت پویا و هوشمند

تعداد 78صفحه در فایل word

کارشناسي ارشد رشته مهندسي نرم‌افزار (M.Sc)

گرایش نرم‌افزار

کنترل ترافیک در شبکه‌های محلی بی­سیم استاندارد  IEEE 802.11n با استفاده از تخصیص کانال به صورت پویا و هوشمند

 

چکیده

         تکنولوژی استفاده از شبکه‌های بی‌سیم در دهه‌ی اخیر به یکی از تکنولوژی‌های مطرح تبدیل شده است. اختصاص طیف در شبکه‌های بی­سیم فعلی به صورت ایستا است. در سال‌های اخیر به خاطر افزایش تقاضا برای دسترسی به طیف، این نحوه تخصیص فرکانس با کمبود طیف آزاد مواجه شده است. به علاوه، مقدار زیادی از طیف‌های اختصاص داده‌شده به صورت بهینه استفاده نمی‌شوند ما باید به دنبال استفاده بهینه از منابع مذکور باشیم نه اینکه در فکر افزایش منابع باشیم. پیچیدگی و عدم انعطاف ابزارهای بهینه‌سازی و حل مسئله علاوه بر محدودیت در طیف قابل‌استفاده و همچنین بازده کم روش‌های تخصیص طیف قدیمی، استفاده از روشی نوین در مخابرات با به‌کارگیری تکنیک‌های جدید در تخصیص طیف را ایجاب می‌کند. روش‌های جدید می‌بایست به صورت غیرمتمرکز و پویا بوده و مشتمل بر منابعی پخش‌شده در محیط باقابلیت‌های محاسباتی بالا باشند. هدف از این گزارش ارائه روش بهینه و بررسی آن به عنوان بهینه‌ترین راه است. با توجه به این نکته که بهینه‌سازی در طراحی شبکه‌های بی‌سیم موجب کاهش مصرف انرژی است و انرژی امری بسیار مهم است. راه‌حلی که برای استفاده بهینه‌تر از طیف مطرح شده است، روش دسترس به طیف به صورت پویا است.

     برای کنترل ترافیک، تخصیص کانال به صورت پویا و هوشمند از تکنولوژی رادیویی شناختی‌ استفاده می­کند تا گره­ها در آینده بتوانند محیط اطراف خود و حضور دیگر کاربران را، درک و آنالیز کنند، تغییرات محیط را یاد بگیرند و پارامترهای خود را به گونه‌ای تنظیم کنند که ارتباطی‌ مطمئن و نیز بهینه­ترین استفادۀ مفید از طیف را، داشته باشند. همه این موارد را با استفاده از الگوریتم بهینه و توسعه‌یافته کلونی مورچه‌ها در محیط شبیه‌ساز NS-2 پیاده کردیم و براساس معیارهای تأخیر کمتر، گم شدن بسته کمتر، استفاده از گام‌های کمتر، توان عملیاتی بالاتر، نرخ تحویل بسته شبیه‌سازی و مورد ارزیابی قرار گرفت نتایج حاصله نشان دهنده عملکرد بهتر بهینه­سازی ارائه شده نسبت به روش پایه است.

 

واژه­هاي کليدي:

          شبکه‌های محلی بی‌سیم، کنترل ترافیک، تخصیص کانال پویا، کلونی مورچه­ها.

فهرست مطالب

چکیده…………… 1

فصل اول کلیات.. 2

1-1- مقدمه. 3

1-2-   تعریف مسئله و بیان سؤال‌های اصلی تحقیق.. 4

1-3- سابقه و ضرورت انجام تحقیق.. 7

1-4-   فرضیه‌ها. 9

1-5- اهداف… 10

1-6-   کاربردها. 10

1-7-   جنبه جدید بودن و نوآوری در تحقیق.. 10

1-8-   روش تحقیق.. 11

1-9-   مراحل انجام تحقیق.. 11

1-10- ساختار گزارش…. 11

فصل دوم مروری بر تحقیقات انجام‌شده 13

2-1- مقدمه. 14

2-2- معماری شبکه‌ی شناختی.. 14

2-3- قابلیت‌های معماری شبکه‌ی شناختی.. 15

2-3-1- شناسایی و دسته‌بندی.. 15

2-3-2- تصمیم‌گیری و انتخاب.. 16

2-3-3- ادراک و ارزیابی وضعیت.. 17

2-3-4- پیش‌بینی و نظارت.. 17

2-3-5- حل مسئله و برنامه‌ریزی.. 18

2-3-6- استدلال و باورپذیری.. 19

2-3-7- اجرا و اقدام. 19

2-4- پیدایش رادیوی شناختی و شبکه‌های شناختی.. 20

2-4- 1- شبکه رادیوی شناختی.. 20

2-4-1-1- محرک سازی و نیازها 22

2-4-2- رادیوی شناختی.. 22

2-4- 2-1- مدیریت طیف در رادیوی شناختی.. 24

2-4-2-2- حس کردن طیف و تشخیص فرستنده کاربر اصلی.. 24

    2-4-2-3- تصمیم‌گیری برای طیف مدنظر. 25

2-4-2-4- اشتراک‌گذاری طیف و انواع روش‌های آن. 25

2-4-2-5- چالش‌های موجود در به اشتراک گذاشتن طیف… 27

2-4-2-6- تحرک طیفی.. 28

2-5- نظریه بازی‌ها در اشتراک طیف…. 28

2-6- بازی‌های غیر تعاونی و تعادل نش…. 29

2-7- بازی‌های تعاونی و ائتلافی.. 30

2-8- سنجش و توصیف ترافیک با استفاده از گوش دادن به ترافیک…. 31

2-8- الگوریتم بهینه و توسعه‌یافته کلونی مورچه‌ها. 32

فصل سوم الگوریتم پیشنهادی برای کنترل ترافیک… 34

3-1- مقدمه. 35

3-2- بستر شبکه رادیو شناختی استفاده‌شده. 35

3-3- بهینه­سازی پیشنهادی برای کنترل ترافیک در شبکه‌های محلی بی‌سیم.. 40

3-3-1- محدودیت‌ها. 40

3-3-2- نیازمندی‌های عملیاتی.. 43

3-4- تخصیص کانال پویا و هوشمند الگوریتم بهینه و توسعه‌یافته شده کلونی مورچه‌ها. 46

فصل چهارم شبیه‌سازی و ارزیابی بهینه­سازی پیشنهادی.. 49

4-1- مقدمه. 50

4-2- بستر شبیه‌سازی.. 50

4-3- ارزیابی.. 51

فصل پنجم نتیجه‌گیری کلی و کارهای آینده 57

5-1- مقدمه. 58

5-2- نتیجه‌گیری.. 58

5-3- پیشنهادها. 59

منابع و مراجع. 60

واژه‌نامه فارسی به انگلیسی.. 63

واژه‌نامه انگلیسی به فارسی.. 67

چکیده انگلیسی.. 71

 

 

 

فهرست شکل­ها:

5

شکل 1-1: دسترسی فرصت­طلبانه به حفره­های طیفی

 6

شکل 1-2: انواع تخصیص کانال پویا در شبکه‌های رادیو شناختی

16

شکل 2-1: فرآیند کار در شبکه‌های رادیو شناختی

36

شکل 3-1: بخش­های استفاده شده و بدون استفاده از طیف

47

شکل 3-2: مدل بهینه‌سازی الگوریتم کلونی مورچه

51

نمودار شکل 4-1: میانگین تأخیر  انتها به انتها شبکه

52

نمودار شکل 4-2: بسته‌های گم شده

52

نمودار شکل 4-3: توان عملیاتی شبکه

53

نمودار شکل 4-4: نرخ تحویل بسته

54

نمودار شکل 4-5: میانگین هاپ­های استفاده‌شده

54

نمودار شکل 4-6: میانگین بسته­های گم شده بر اساس نودها

55

نمودار شکل 4-7: تعداد هاپ­ها بر اساس نودها

55

نمودار شکل 4-8: توان عملیاتی بر اساس تعداد نودها

56

نمودار شکل 4-9: تأخیر انتها به انتها بر اساس تعداد نودها

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جداول:

 50

جدول 4-1: پارامترهای شبیه‌سازی

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست علائم اختصاری:

AC

Ant Colony

کلونی مورچه‌ها

AP

Access Point

نقطه دستیابی

AODV

Ad hoc On-demand Distance Vector

بردار فاصله بر تقاضای موردی

BS

Base Stations

ایستگاه پایه

CAP

Channel Assignment Problem

مسئله تخصیص کانال

CH

Cluster Head

سر خوشه

CLA

Cellular Learning Automata

آتاماتای یاد گیر سلولی

CR

Cognitive Radio

رادیو شناختی

CRN

Cognitive Radio Network

شبکه‌های رادیو شناختی

CRU

Cognitive Radio User

کاربران شبکه‌های رادیو شناختی

CTAC

Control Traffic Tunneling Attacks

کنترل حمله‌های تونلی ترافیک

DSA

Dynamic Spectrum Allocation

تخصیص طیف پویا

EACO

Enhanced Ant Colony Algorithm

الگوریتم توسعه‌یافته کلونی مورچه‌ها

FCC

Federal Communications Commission

کمیسیون فدرال ارتباطات

GP

Geometric Programming

برنامه‌نویسی هندسی

GSM

Global System for Mobile Communication

سیستم جهانی ارتباطات تلفن همراه

HAM

Hierarchical Access Model

دستیابی سلسله مراتبی

MAC

Medium Access Control

کنترل سطح دسترسی متوسط

MIMO

Multi Input Multi Output

چند ورودی و چند خروجی

PU

Primary User

کاربران اولیه مجاز

RAT

Radio Access Technologies

تکنولوژی دسترسی امواج رادیویی

SDR

Software Defined Radio

نرم‌افزار تعریف رادیو

SINR

Signal to Interference plus Noise Ratio

سیگنال تداخلی همراه با نویز

WLAN

Wireless Local Area Network

شبکه‌های بی‌سیم محلی

WIMAX

Worldwide Interoperability for Microwave Access

هم‌کُنش‌پذیری جهانی برای دسترسی ریزموج(وای مکس)

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo