پايندگي انرژي بوسيله كنترل چرخه كاري در شبكه‌‌هاي مش بيسيم خورشيدي

دكتري

شبكه‌هاي مش بيسيم در كاربردهاي ارتباطي با پهناي باند زياد بسيار مورد توجه قرار گرفته‌اند. در اغلب اين كاربردها دسترسي به منبع انرژي دائم امكان پذير نيست. بنابراين گره‌ها مجهز به باتري و تجهيزات برداشت انرژي مانند صفحه‌هاي خورشيدي مي‌باشند. پايندگي انرژي، به معني فعاليت دائم همه گره‌هاي شبكه، و كيفيت خدمات در اغلب كاربردهاي اين شبكه‌ها اهميت بسياري دارند. هدف اين رساله دستيابي به پايندگي انرژي و همچنين تضمين كيفيت خدمات در شبكه‌هاي مش بيسيم خورشيدي است. در اين رساله براي حالت گراف عمومي يك پروتكل هماهنگي خواب و كنترل چرخه كاري پيشنهاد شده است. اين پروتكل به صورت توزيع شده زمان‌هاي فعاليت گره‌ها را هماهنگ مي‌كند و در زمان‌هايي از هر دوره كاري گره را به حالت خواب مي‌برد. در توپولوژي درخت، كه حالت خاصي از توپولوژي عمومي است، براي هماهنگي خواب پروتكل تقسيم زمان و الگوريتم تقسيم مبتني بر انرژي ارائه شده است. در اين پروتكل هر گره زمان فعاليت خود را بين فرزندان تقسيم مي‌كند. طرح‌هاي پيشنهادي نيازي به تغيير استاندارد دسترسي به كانال و دانش الگوي ترافيك و انرژي ندارند و با ايجاد خواب پيوسته، اجازه خواب همزمان برد اصلي و كارت راديويي و حفظ بيشتر انرژي را مي‌دهند. براي تضمين همزمان كيفيت خدمات و پايندگي انرژي يك چارچوب توام پايندگي انرژي و كيفيت خدمات پيشنهاد شده است. در چارچوب پيشنهادي، انرژي مورد نياز هر اتصال توسط مفهوم باتري مجازي به آن تخصيص داده مي‌شود. مهمتر اينكه، نيازهاي كيفيت خدمات به مشخصات باتري مجازي ارتباط داده شده و مصالحه‌اي بين كيفيت خدمات و مشخصات انرژي اتصالات ايجاد شده است. نتايج بدست آمده از شبيه‌سازي‌ها ميزان تخطي از حداقل باتري مورد نياز را كمتر از مقدار مطلوب 1%، و براي بازه يك روزه پايندگي كامل را نشان مي‌دهند. در طرح هماهنگي خواب براي گراف عمومي، ميانگين طول بازه‌هاي خواب 10 برابر زمانبند ايده‌آل مي‌باشد. گذردهي الگوريتم تقسيم زماني معادل 90% گذردهي بهينه است كه با توجه به حفظ انرژي حدود %25 بهتر نسبت به روش‌هاي استاندارد مقدار قابل قبولي مي‌باشد. الگوريتم هماهنگي خواب مبتني بر انرژي، در شرايط عدم توازن انرژي و ساختار درخت بيش از حدود 60% ترافيك عبوري را افزايش مي‌دهد كه نشان دهنده كارايي بسيار خوب الگوريتم پيشنهادي مي‌باشد.

191860

دانشگاه علم و صنعت ايران

معماري سيستم هاي كامپيوتري

دكتر سيدوحيد ازهري