تخصيص پهناي باند و طراحي مسير پهپاد در شبكه‌هاي ارتباطي نسل ششم

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

كامپيوتر

كارشناسي ارشد

در سال‌هاي اخير استفاده از پهپاد‌ها (UAVs)، به دليل داشتن ويژگي‌هايي از جمله استقرار سريع، مقياس‌پذيري و مقرون به صرفه بودن توجه زيادي را به خود جلب كرده‌ است. در اينترنت اشياء (IoT) با افزايش حجم درخواست‌هاي حساس به تاخير، محاسبات مبتني بر مه به‌ عنوان يك راه حل مناسب براي اين چالش و مكملي براي محاسبات ابري مطرح و مورد توجه قرار گرفته است. محاسبات مبتني بر مه يك ساختار توزيع شده را ارائه مي‌دهد كه در آن سرويس‌هاي محاسبات ابري از جمله پردازش و ذخيره سازي داده‌ها، تا لبه‌ي شبكه توسعه داده شده‌اند و تا حد امكان به دستگاه‌هاي پاياني نزديك شده‌اند. گاهي استقرار گره‌هاي پردازشي محاسبات مه در نزديكي دستگاه‌هاي پاياني كار دشواري است كه مي‌توان با استفاده از پهپاد‌ها تا حد زيادي به رفع اين چالش‌ها كمك كرد. همچنين در شبكه‌هاي بي سيم نسل ششم (6G)، تأمين پوشش ارتباطي در برخي مناطق با مشكلات و هزينه‌هاي زيادي روبرو است؛ زيرا نصب ايستگاه‌هاي پايه (BS) در اين مناطق داراي چالش‌هاي فني و اقتصادي است. علاوه بر اين، در شرايطي ناهمواري‌هاي سطح زمين باعث مي‌شود كه كيفيت سيگنال‌هاي بي سيم كاهش يابد. امكان پرواز در ارتفاعات اين امكان را به پهپاد‌ها مي‌دهد تا ارتباطاتي با خط ديد مستقيم برقرار كنند در نتيجه مي‌توان از آن‌ها در شبكه‌هاي ارتباطي به عنوان ايستگاه پايه هوايي استفاده كرد. استفاده از پهپاد‌ها به دليل محدوديت انرژي و منابع با چالش‌هايي همراه است. استفاده بهينه از منابع نيازمند تصميم‌گيري‌هاي مناسب و هوشمند مي‌باشد. در اين تحقيق تصميم‌گيري در مورد نحوه تخصيص كانال‌هاي ارتباطي و تعيين مسير پهپاد با هدف بيشينه سازي نرخ تخصيص داده شده به كاربران به طور منصفانه انجام مي‌شود. همچنين پهپاد براي ارائه كيفيت سرويس (QoS) بهتر، دو نوع سرويس حداكثر ممكن گذر دهي (BE) و سرويس تضمين حداقل گذردهي (RT) به كاربران ارائه مي‌كند. از آنجايي كه اندازه فضاي جستجو براي اين مسئله در روش جستجوي فضاي كامل نمايي است، در اين تحقيق دو روش با پيچيدگي زماني كمتر پيشنهاد مي‌شوند؛ هر چند ممكن است به جواب بهينه نرسند: روش آنيل شبيه‌سازي‌شده (SA) كه يك روش ابتكاري محسوب مي‌شود و روش يادگيري تقويتي (SA) كه يكي از رويكرد‌هاي يادگيري ماشين است. نتايج نشان مي‌دهد روش آنيل شبيه‌سازي‌شده عملكرد بهتري داشته است اين روش به طور ميانگين 0/035 نسبت به روش يادگيري تقويتي بهتر عمل كرده است؛ اما براي حل مسئله زمان زيادي لازم دارد و روش يادگيري تقويتي نسبت به آن 8.0/099 سريع‌تر است.

225671

نرم افزار

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان