شکل 2‑12- مشکل ترمینال مخفی در A و C.. 23
شکل 2‑13- WMNها برای شبکه باند گسترده خانگی[22].. 34
شکل 2‑14- WMNها برای یک شبکه مجتمع و همسایگی‌ها[22].. 35
شکل 2‑15- WMNها برای یک شبکه تجاری[22].. 36
شکل 2‑16- WMNها برای یک شبکه MAN[22].. 36
شکل 2‑17- WMNها برای سیستم حمل و نقل [22].. 37
شکل 2‑18- WMNها برای سیستم اتوماسیون یک ساختمان [22].. 37
شکل 2‑19- موقعیت گره‌‌‌های بکار رفته.. 38
شکل 3‑1- اینترفیس های فیزیکی مختلف در استاندارد 802.16[36].. 43
شکل 3‑2- باندهای فرکانسی در FDM… 44
شکل 3‑3 – باندهای فرکانسی در OFDM… 44
شکل 3‑4- باندهای فرکانسی در OFDMA.. 45
شکل 3‑5- گروه بندی در uplink[36].. 46
شکل 3‑6- زنجیره فرستنده و گیرنده در WiMAX[36].. 46
| چهار |
شکل 3‑7- مدولاسیون دیجیتال.. 47
شکل 3‑8- مدولاسیون BPSK.. 47
شکل 3‑9- مدولاسیون QPSK.. 48
شکل 3‑10- مدولاسیون 16-QAM… 48
شکل 3‑11-تطبیق لینک [37].. 50
شکل 3‑12- ساختار عمومی فریم در مد مش IEEE 802.16. 51
شکل 3‑13- تخصیص پنجره های خرد در روش پارتیشن کردن.. 55
شکل 3‑14-مراحل ورود یک گره به شبکه[36].. 56
شکل 4‑1-انواع تداخل‌های موجود در شبکه‌های بی‌سیم.. 63
شکل 4‑2-درخت زمانبندی شبکه مش به همراه گراف تداخل.. 64
شکل 4‑3- نحوه‌ی محاسبه تأخیر انتها به انتها.. 65
شکل 4‑4- زمانبندی ارسال نمونه برای 3 گره با 2 رله.. 66
شکل 4‑5- توپولوژی شبکه‌ی مش نمونه با 4 گره رله.. 66
شکل 4‑6-توپولوژی شبکه مش زنجیره‌ای شامل ایستگاه مرکزی و گره‌‌‌های رله 67
شکل 4‑7-چهارچوب دسته‌بندی برای بررسی الگوریتم‌های زمانبندی.. 68
شکل 4‑8- چهارچوب دسته‌بندی برای بررسی الگوریتم‌های زمانبندی بر حسب شرایط اولیه.. 68
شکل 4‑9- چهارچوب دسته‌بندی برای بررسی الگوریتم‌های زمانبندی بر حسب ورودی‌ها.. 69
شکل 4‑10- چهارچوب دسته‌بندی برای بررسی الگوریتم‌های زمانبندی بر حسب اهداف.. 69
شکل 4‑11- چهارچوب دسته‌بندی برای بررسی الگوریتم‌های زمانبندی بر روش حل مسئله.. 70
شکل 4‑12-مثالی برای نشان دادن مفهوم مقیاس بلوک کردن b(path)=2+4+3+4=13[44].. 74
شکل 5‑1- ساختار الگوریتم ژنتیک.. 81
شکل 5‑2- نحوه ارزیابی شایستگی در چرخ رولت[80].. 83
شکل 5‑3- یک نمونه ترکیب.. 84
شکل 5‑4- روش ادغام دونقطه‌ای.. 85
شکل 5‑5- مثالی از جهش و نحوه‌ی کارکرد آن.. 86
شکل 5‑6- کد برنامه مجازی الگوریتم ژنتیک ساده و فلوچارت آن.. 87
شکل 5‑7- توپولوژی شبکه-خطوط ممتد: مسیر ارسال- خط چین بین گره 2و1 تداخل نوع اول-.. 88
شکل 5‑8 – یک کروموزوم برای جواب مسئله شکل (5-7).. 88
شکل 5‑9- کروموزومی دیگر برای جواب مسئله شکل (5-7).. 88
شکل 5‑10- نمونه‌ای از کروموزوم ناسالم در عمل ترکیب کنترل نشده 89
شکل 5‑11- کروموزوم حاصل از عملگر جهش.. 90
| پنج |
شکل 5‑12 دیاگرام الگوریتم پیشنهادی.. 91
شکل 5‑13- نمایش فضای پویش تک بعدی و دوبعدی.. 92
شکل 5‑14- نمایش گسترش شبکه به ترتیب برای افزایش تعداد رله های شبکه از 1 تا 3.. 93
شکل 5‑15- نمودار سمت چپ : توپولوژی شبکه سمت راست- : بازدهی الگوریتم ژنتیک در درصد تضمین تاخیر انتها به انتها – آبی: دوبعدی قرمز تک بعدی- مدت زمان شبیه سازی دوبعدی: 6.12 تک بعدی 1.14 (ثانیه) 94
شکل 5‑16نمودار سمت چپ : توپولوژی شبکه سمت راست- : بازدهی الگوریتم ژنتیک در درصد تضمین تاخیر انتها به انتها – آبی: دوبعدی قرمز تک بعدی- مدت زمان شبیه سازی دوبعدی: 91.51 تک بعدی: 4.56 (ثانیه) 94
شکل 5‑17- نمودار سمت چپ : توپولوژی شبکه سمت راست- : بازدهی الگوریتم ژنتیک در درصد تضمین تاخیر انتها به انتها – آبی: دوبعدی قرمز تک بعدی- مدت زمان شبیه سازی دوبعدی: 321.56 تک بعدی 7.89 (ثانیه) 95
شکل 5‑18- مراحل تفسیر کروموزوم تک بعدی.. 96
شکل 5‑19 توپولوژی شبکه در سناریو 1- خطوط آبی : مسیر ارسال- خطوطو قرمز: تداخل ارسال.. 99
شکل 5‑20 تلاش الگوریتم LA-GA برای یافتن جواب‌های بهتر در سناریو 1 100
شکل 5‑21 توپولوژی شبکه در سناریو 2 خطوط آبی : مسیر ارسال- خطوطو قرمز: تداخل ارسال.. 100
شکل 5‑22 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط تأخیر مجاز در سناریو 2.. 101
شکل 5‑23 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط تأخیر مجاز ارسال در سناریو 2.. 102
شکل 5‑24 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 2.. 102
شکل 5‑25 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 2.. 103
شکل 5‑26 – توپولوژی شبکه در سناریو 3 خطوط آبی : مسیر ارسال- خطوط قرمز: تداخل ارسال.. 103
شکل 5‑27 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط تأخیر مجاز در سناریو 3.. 104
شکل 5‑28 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط تأخیر مجاز ارسال در سناریو 3.. 104
شکل 5‑29 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 3.. 105
شکل 5‑30 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 3.. 105
شکل 5‑31- توپولوژی شبکه در سناریو 4 خطوط آبی : مسیر ارسال- خطوط قرمز: تداخل ارسال.. 106
شکل 5‑32 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط تأخیر مجاز در سناریو 4.. 106
شکل 5‑33 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط تأخیر مجاز ارسال در سناریو 4.. 107
شکل 5‑34 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 4.. 107
شکل 5‑35 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 4.. 108
شکل 5‑36 توپولوژی شبکه در سناریو 5 خطوط آبی : مسیر ارسال- خطوط قرمز: تداخل ارسال.. 109
شکل 5‑37 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط تأخیر مجاز در سناریو 5.. 109
شکل 5‑38 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط تأخیر مجاز ارسال در سناریو 5.. 110
شکل 5‑39- درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 5.. 110
| شش |
شکل 5‑40 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 5.. 111
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 2-1 مقایسه شبکه‌های مش بی‌سیم و Ad-hoc 21
جدول 3-1 مشخصات فنی اینترفیس های فیزیکی مختلف تعریف شده استاندارد 802.16 43
جدول 3-2 نرخ ارسال دیتا در استاندارد802.16 51
جدول 3-3 تعداد کل سمبل های OFDM در فریم مش با توجه به طول فریم و پهنای باند کانال 54
جدول 4 -1- خلاصه‌ای از روش‌های مختلف زمانبندی بر اساس چهارچوب ارائه شده 76
جدول 5-1 مقایسه الگوریتم ژنتیک دوبعدی و تک بعدی در مسئله زمانبندی…………………………………………….95
جدول 5‑2 پارامترهای مورد استفاده در شبیه سازی 97
جدول 1‑3- پارامترهای مورد استفاده در شبیه سازی (الگوریتم ژنتیک) 98
جدول 1‑4-در خواست گره‌‌‌های شبکه-N:شماره گره،B: پهنای باند درخواستی ،D: تأخیر مجاز ارسال 99
| هفت |
چکیده
شبکه‌های مش بی‌سیم یکی از تکنولوژی‌های مورد توجه برای ایجاد شبکه‌های بی‌سیم نسل بعد هستند. زیرا این شبکه‌ها می‌توانند به دلیل افت مسیر کمتر و نیز کاهش اثر عامل سایه افکنی، که ناشی از خصوصیت چند گامی بودن آنهاست، محدوده تحت پوشش وسیع و ظرفیت بالایی را با مصرف توان کم و هزینه پایین در
این مطلب را هم بخوانید :
چکار کنیم که در ماه رمضان کمتر تشنه شویم..
اختیار کاربران قرار دهند. در مقابل این مزایا، این شبکه‌ها با مشکل عدم توسعه پذیری آسان مواجه هستند. زیرا ترافیکی که توسط چند واسط رله می‌شود به عرض باند بیشتر نیاز دارد، دچار تأخیر بیشتر شده و لذا کیفیت سرویس کاهش می‌یابد. بزرگتر کردن فاصله رله‌ها به منظور کاهش تعداد آن‌ها نیز باعث کاهش سرعت لینک‌ها خواهد شد. افزایش تعداد کاربران شبکه نیز منجر به برخورد‌های بیشتر و درنتیجه کاهش بیشتر گذردهی می‌گردد. افزایش ناحیه تحت پوشش شبکه نیز به دلیل احتیاج به رله‌های بیشتر افت گذردهی و افزایش تأخیر را در پی خواهد داشت.بنابراین کارایی مناسب در یک شبکه مش باید از طریق حل یک مسئله بهینه‌سازی که عوامل مؤثر(نظیر تأخیر، گذردهی و …) در آن گنجانده شده باشد دست آید. حل این نوع مسئله در سال‌های اخیر به عنوان یک مسئله NP-Hard توجه زیادی را در حوزه مسائل مربوط به شبکه‌های بی‌سیم مش به خود معطوف کرده است.
در این پایان نامه الگوریتم جدیدی به منظور بهبود زمانبندی متمرکز و تخصیص بهینه پنجره‌های زمانی به گره‌‌‌های شبکه با در نظرگرفتن قابلیت استفاده مجدد از فضای فرکانسی، بارویکرد تضمین تأخیر انتها به انتهای کاربر ارائه شده است. الگوریتم پیشنهادی در این تحقیق برای حل تقریبی مسئله بهینه‌سازی زمانبندی، برپایه‌ی الگوریتم ژنتیک است. الگوریتم پیشنهادی قابلیت تطبیق پذیری با پارامترهای مختلف(نظیر بازدهی، عدالت و …) بر اساس خواسته‌ی اپراتور را داراست. نتایچ حاصل از پیاده‌سازی موید بهبود نتایج نسبت به روش‌های پیشین است.
