ارائه ي يك روش دسترسي به كانال در ارتباطات ماشين به ماشين به منظور بهبود انرژي مصرفي

چكيده :

با رشد اينترنت اشيا، تعداد دستگاه‌هايي كه نياز دارند به اينترنت وصل شوند، به سرعت در حال افزايش است. بنابراين به بستري براي برقراري ارتباط بين اين دستگاه‌ها نياز داريم. شبكه‌هاي (LTE(Long Term Evaluation در ابتدا براي ارتباطات (H2H (Human-to-Human مورد استفاده قرار مي‌گرفتند. اما به مرور زمان با توجه به اين ويژگي كه مي‌توانند تعداد زيادي از كاربران را تحت پوشش خود قرار دهند، براي ارتباطات (M2M (Machine-to-Machine نيز مورد استفاده قرار گرفتند. با اضافه شدن ارتباطات M2M به شبكه‌هاي LTE ، سربار ترافيكي مربوط به اين ارتباطات چالش‌هاي جديدي را به وجود آورد. در صورتي كه همه‌ي دستگاه‌ها درخواست دسترسي به كانال را به صورت هم‌زمان به (eNB (evolved node B ارسال كنند، سربار ترافيكي در اين بخش زياد شده و ممكن است چندين گره داده‌هاي خود را در يك كانال ارسال كنند كه باعث وقوع تصادم خواهد شد. eNB يكي از اجزاي شبكه‌هاي LTE است كه وظيفه‌ي مديريت دسترسي به منابع شبكه را بر عهده دارد. يكي از راه‌حل‌ها براي مقابله با چالش سربار ترافيكي استفاده از روش ACB check است. در اين روش با استفاده از پارامتر ACB (Access Class Barring)، مي‌توان تعداد كاربراني كه در يك كانال مشترك، براي ارسال داده‌ي خود رقابت مي‌كنند را كاهش داده و احتمال وقوع تصادم را كمتر كرد. اين پارامتر با توجه به تعداد گره‌هايي كه داده براي ارسال دارند، تعيين مي‌شود. در حالت ايده‌ال، eNB از تعداد كاربراني كه مي‌خواهند به‌صورت هم‌زمان به كانال دسترسي داشته باشند، مطلع است و با توجه به اين تعداد، مقدار پارامتر ACB را تعيين مي‌كند. در اين پايان‌نامه سعي شده است كه بدون نياز به اطلاع از تعداد كاربراني كه به صورت هم‌زمان درخواست ارسال اطلاعات در يك كانال را دارند، مقدار پارامتر ACB تخمين زده شود. همچنين در تخمين اين پارامتر، به وضعيت قبلي كانال نيز توجه مي‌شود تا پيچيدگي محاسباتي و ميانگين تعداد وضعيت‌هاي بيكاري و تصادم حداقل شود. در نتيجه زمان سرويس و يا به عبارت بهتر مدت زماني كه طول مي‌كشد تا همه‌ي كاربران سرويس بگيرند، حداقل مي‌شود. حداقل شدن زمان سرويس، باعث مي‌شود كه گره‌ها مدت زمان كمتري را فعال بوده و در نتيجه انرژي مصرفي آن‌ها نيز حداقل شود.