عنوان
كنترل پذيرش درخواست‌هاي برش شبكه در مخابرات سلولي نسل پنجم
نويسنده اصلي
احمدي، ليلا
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي برق
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
با ظهور شبكه‌هاي نسل پنجم و فراتر از آن، برش شبكه به عنوان يك رويكرد نوين براي پشتيباني از خدمات متنوع با نيازهاي عملكردي متفاوت مطرح شده است. در اين رويكرد، زيرساخت فيزيكي شبكه به مجموعه‌اي از برش‌هاي منطقي مستقل تقسيم مي‌شود.
هر يك از اين برش‌ها، به‌صورت يك شبكه مجازي، با ويژگي‌هاي مشخصي مانند پهناي باند، تأخير و قابليت اطمينان، به سرويس يا مستأجري خاص اختصاص مي‌يابد. اين معماري منعطف، امكان استقرار هم‌زمان و بهينه‌ي انواع مختلف كاربردها با نيازهاي متضاد عملكردي را بر روي يك زيرساخت مشترك فراهم مي‌سازد.
در اين چارچوب، كنترل پذيرش برش به يكي از مسائل اساسي در مديريت و تخصيص منابع شبكه تبديل شده است، زيرا تصميم‌گيري درباره‌ي پذيرش درخواست‌هاي جديد بايد با در نظر گرفتن محدوديت منابع و پويايي تقاضاها انجام شود. هدف اصلي اين تصميم‌گيري، بيشينه‌سازي سود حاصل از پذيرش درخواست‌ها است، به نحوي كه هم بهره‌وري استفاده از منابع حفظ شود و هم كيفيت خدمات ارائه‌شده تضمين گردد.
در همين راستا، هدف اين پژوهش طراحي يك چارچوب بهينه براي كنترل پذيرش برش در محيط‌هايي با تقاضاي ناهمگن، منابع محدود و زيرساخت توزيع‌شده است. در اين چارچوب، تصميم‌گيري‌ها به‌صورت پويا و با توجه به وضعيت لحظه‌اي شبكه انجام مي‌شود، به‌گونه‌اي كه ويژگي‌هاي تصادفي درخواست‌ها و پراكندگي منابع نيز در فرآيند تصميم‌گيري لحاظ مي‌گردد.
در اين پژوهش، كنترل پذيرش در دو مسئله‌ي اصلي مدل‌سازي و بررسي شده است. در مسئله‌ي نخست، سيستم بايد با هدف حداكثرسازي مجموع درآمد حاصل از پذيرش درخواست‌ها در يك افق زماني محدود، تصميماتي اتخاذ كند كه ضمن رعايت محدوديت‌هاي مهلت و منابع، منجر به بيشينه‌سازي سود شود. در مسئله‌ي دوم، امكان پيش‌دستي در تصميم‌گيري‌ها در نظر گرفته مي‌شود. به اين معنا كه سيستم مي‌تواند در شرايط خاص، برخي درخواست‌هاي در حال سرويس را براي پذيرش درخواست‌هاي جديد با درآمد بالاتر حذف كند. در اين حالت، مدل به‌گونه‌اي طراحي شده است كه علاوه بر درآمد حاصل از پذيرش‌ها، جريمه‌اي متناسب با زمان باقي‌مانده‌ي سرويس پس از پيش‌دستي نيز محاسبه و اعمال مي‌شود.
براي حل اين مسائل، يك الگوريتم مبتني بر يادگيري تقويتي با نام Rollout توسعه داده شده است. افزون بر اين، يك الگوريتم ابتكاري سريع و كارآمد با نام DRAPAC نيز معرفي شده است كه با استفاده از نسبت درآمد به منبع غالب و در نظر گرفتن جريمه‌ي ناشي از پيش‌دستي، تصميم‌گيري بي‌درنگ را ممكن مي‌سازد.
نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهند كه رويكردهاي پيشنهادي در مقايسه با روش‌هاي پايه نظير FCFS و EDF، عملكرد بهتري در افزايش درآمد كل دارند.
در مسئله‌ي كنترل پذيرش، روش Rollout به‌طور ميانگين 30٪ درآمد بالاتري نسبت به الگوريتم‌هاي پايه كسب مي‌كند.
در مسئله‌ي كنترل پذيرش با پيش‌دستي، الگوريتم Rollout، به‌طور ميانگين 36٪ درآمد بالاتر نسبت به الگوريتم‌هاي پايه و 15٪ درآمد بالاتر نسبت به DRAPAC به دست مي‌آورد.
همچنين، الگوريتم DRAPAC به‌طور ميانگين 25٪ درآمد بالاتر نسبت به الگوريتم‌هاي پايه به دست مي‌آورد.
شماره ركورد
236501
گرايش رشته تحصيلي
شبكه‌هاي مخابراتي
دانشكده
مهندسي برق و كامپيوتر
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان