تأمين كيفيت سرويس موارد كاربرد نسل ششم شبكه سلولي با تاكيد بر تطبيق هوشمند پيوندهاي چند اتصالي

دكتري

شبكه‌هاي سلولي امروزه به‌عنوان مهم‌ترين زيرساخت ارتباطي در دنيا شناخته مي‌شوند. اين مسئله سبب شده است كاربردهاي مختلفي با نيازمندي‌هاي كيفيت سرويس متفاوت، خواهان استفاده از اين زيرساخت باشد. نسل پنجم شبكه‌هاي سلولي با ارائهٔ سه نوع سرويس متفاوت، سعي در پشتيباني از نيازمندي‌هاي متفاوت كيفيت سرويس در سه حوزه كاربردهاي با نرخ بالا، كاربردهاي با تأخير كم و قابليت اطمينان بالا و همچنين كاربردهاي با دسترسي توده‌اي داشته است. اين در حالي است كه كاربردهاي جديد مطرح شده براي نسل آيندهٔ شبكه‌هاي سلولي، نيازمند فراهم‌كردن ويژگي‌هاي كيفيت سرويس در سه حوزه‌ي نرخ داده، قابليت اطمينان و تأخير هستند. لذا نياز به تغيير نگرش در مورد فراهم‌كردن نيازمندي‌هاي كيفيت سرويس به‌صورت هم‌زمان براي نسل آينده شبكه‌هاي سلولي احساس مي‌شود. به دليل بروز برخي مسائل از جمله تحرك كاربران و تغيير شرايط محيطي، شرايط دريافت كاربران در يك شبكه سلولي در طول زمان، متغير است و اين مسئله مي‌تواند بر كيفيت سرويس تجربه شده كاربران تأثيرگذار باشد. تطبيق پيوند از جمله تكنيك‌هايي است كه براي مقابله با تغييرپذيري كانال ارتباطي، طراحي شده است. اين تكنيك با تعيين پارامترهاي يك اتصال سعي در بيشينه‌كردن نرخ داده ارسالي دارد. تطبيق پيوند به شيوه معمول، كاستي‌هايي از جمله عدم درنظرگيري كيفيت سرويس موردنياز كاربردها و عدم انعطاف‌پذيري لازم براي پشتيباني از كاربردهاي جديد را دارد. همچنين باتوجه‌به كوچك‌شدن اندازه سلول‌ها در نسل آينده، مفاهيمي همچون چند اتصالي، جهت پشتيباني از ارتباط بي‌وقفه كاربران با شبكه سلولي ضروري به نظر مي‌رسد. پژوهش حاضر سعي در ارائه يك روش هوشمندانه مبتني بر كيفيت سرويس براي سناريوهاي چند اتصالي دارد. به‌صورت دقيق‌تر، سؤال اصلي مطرح شده در اين پژوهش اين است كه يك كاربر به كدام ايستگاه‌هاي پايه‌ متصل شود و پارامترهاي اتصال هر ايستگاه پايه به چه صورت تنظيم شوند تا نيازمندي‌هاي كيفيت سرويس كاربر فراهم شود. جهت پاسخگويي به اين سؤال، ابتدا يك فرايند تخمين پارامترهاي كيفيت سرويس، بر مبناي وضعيت دريافت كاربر نسبت به هر ايستگاه پايه و ميزان منابع در دسترس آن، انجام مي‌شوند. بر اين اساس اعضاي خوشه چند اتصالي سرويس‌دهنده به كاربر و ميزان مشاركت آن‌ها در انجام فرايند انتقال داده مشخص مي‌شود. سپس هر ايستگاه پايه مي‌كوشد با استفاده از عامل يادگيري تقويتي عميق، عمليات تطبيق پيوند را به‌گونه‌اي انجام دهد كه ميزان مشاركت تعيين شده، فراهم شود. نتايج حاصل از شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه روش پيشنهادي توانسته است نيازمندي‌هاي كيفيت سرويس كاربر را با نرخ موفقيت 98 درصد فراهم كند و در عين حال، كارايي طيف را نسبت به روش‌هاي مشابه به ميزان 30 درصد بهبود ببخشد.

231075

دانشگاه اصفهان

مهندسي كامپيوتر- شبكه هاي كامپيوتري

ندا مقيم