دانلود پژوهش: پایان نامه برق-مخابرات:زمان‌بندی تخصیص لینک با رویکرد تامین خدمات سرویس در شبکه‌های مش بی‌سیم

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی گردد

زمان‌بندی تخصیص لینک با رویکرد تامین خدمات سرویس در شبکه‌های مش بی‌سیم

 

 

 

 

 

 

 

پايان نامه کارشناسي ارشد مهندسي برق- مخابرات

 

 

 

استاد راهنما

دکتر حسین سعیدی

استاد مشاور

دکتر نغمه سادات مؤیدیان

 

 

 

 

اردیبهشت 1392

 

 

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

 

فهرست

 

عنوان                                                                                                                                                                 صفحه

فهرست مطالب.. یک

فهرست اشکال پنج

فهرست جداول هفت

چکيده 1

1-                  فصل اول مقدمه…………………………………………………………                                      2

1-1مقدمه، چشم انداز شبکه‌های مش بی‌سیم…………………………………………………..  2

1-2ضرورت تضمین کیفیت سرویس، چالش اصلی در شبکه‌های مش بی‌سیم        4

1-3تعريف مسئله……………………………………….……………………             6

1-4بررسی پیشینه کار………………………………………………………………………………………………………………………………… 7

1-5 فصول بعدی این نوشتار………………………………………………………………………………….          9

1-6جمع‌بندی………………………………………………………… …………………………………………………………………………                     9

2-فصل دوم شبکه‌های مش بی‌سیم…………………………………………………………………………  11

2-1چشم‌انداز………………………………………………………. …………………………………………………………………………                     11

2-2توپولوژی شبکه……………………………………………….. …………………………………………………………………………                     14

2-2-1توپولوژی نقطه به نقطه (PTP) …………………………………………….. ………………………………………………… 14

2-2-2توپولوژی نقطه به چند نقطه (PMP) …………………………………………………………………………                                                                          14

2-2-3توپولوژی مش…………………………………………… …………………………………………………………………………                                                                          15

2-3شبکه‌های بی‌سیم چندگامی…………………………………………………………………………   16

2-4معماری شبکه‌های مش بی‌سیم…………………………………………………………………………        17

2-4-1شبکه‌های مش بی‌سیم به عنوان شبکه‌ی زیر ساخت…………………………………………………………………..                                                                                  17

2-4-2شبکه‌های مش بی‌سیم کاربران………………………… …………………………………………………………………………                                                                          18

2-4-3شبکه‌های مش بی‌سیم ترکیبی……………………….. …………………………………………………………………………                                                                          19

2-5مقایسه شبکه‌های مش بی‌سیم و Ad-hoc                                                              …………………………………………………………………………………..19

یک

2-6مسائل مربوط به لایه‌های شبکه و زمینه‌های باز تحقیقاتی…………………………………………………………………                       21

2-6-1لایه فیزیکی…………………………………………………… ………………………………………………………………….                                                                                               21

2-6-2لایه‌ی دسترسی در شبکه‌های مش بی‌سیم…………………………………………………………………                                                                                     23

2-6-3MAC تک کاناله………………………………………. …………………………………………………………………………                                                                          24

2-6-4MAC چندکاناله………………………………………. …………………………………………………………………………                                                                          25

2-6-5لایه شبکه……………………………………………………. …………………………………………………………………………                                                                          28

2-6-6لایه انتقال………………………………………………….. …………………………………………………………………………                                                                          30

2-6-7لایه کاربرد…………………………………………… …………………………………………………………………………                                                                          31

2-7مدیریت شبکه………………………………………………. …………………………………………………………………………                     32

2-8طراحی بین لایه ای………………………………………. …………………………………………………………………………                     33

2-9 کاربردهای WMN………………………………………. …………………………………………………………………………                     33

2-9-1شبکه‌ی خانگی باند وسیع…………………………………………………………………………          33

2-9-2شبکه کردن اجتماعات و همسایگی ها…………………………………………………………………………                34

2-9-3شبکه کردن شرکت های تجاری…………………………………………………………………………        35

2-9-4شبکه های شهری…………………………………… …………………………………………………………………………                     36

2-9-5سایر شبکه‌ها………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………. 37

2-9-6 چند مثال موردی از شبکه‌های WMN…………………………………………………………………………          38

2-10جمع‌بندی……………………………………………………… …………………………………………………………………………                     39

3-فصل سوم زمان‌بندی متمرکز در شبکه‌های مش بی‌سیم………………………………………………………………………..    41

3-1مقدمه…………………………………………………………… …………………………………………………………………………                     41

3-2لایه فیزیکی استاندارد IEEE 802.16…………………………………………………………………………        42

3-2-1مدولاسیون دیجیتال…………………………………….. …………………………………………………………………………                                                                          46

3-3لايه MAC استاندارد IEEE 802.16…………………………………………………………………………        48

3-3-1 تطبيق لينک…………………………………………….. …………………………………………………………………………                                                                          49

3-4عملکرد مد مش در MAC استاندارد IEEE 802.16……………………………………………………………………..                  50

دو

3-4-1 ساختار فریم در مد مش استاندارد IEEE 802.16…………………………………………………………………….                                                                          51

3-4-2زیرفریم کنترلی………………………………………………. …………………………………………………………………..                                                                                            52

3-4-3زیرفریم دیتا………………………………………………. …………………………………………………………………………                                                                          54

3-4-4نحوه ورود یک گره‌‌‌ به شبکه………………………… …………………………………………………………………………                                                                          56

3-5الگوی زمانبندي مبتني بر استاندارد IEEE 802.16…………………………………………………………………………        57

3-5-1زمان‌بندی متمرکز…………………………….. ……. …………………………………………………………………………                                                                          59

3-6جمع بندی…………………………………………………………………………………………………………………………………..                  60

4-فصل چهارم مدل، چالش‌ها و روش‌های زمان‌بندی متمرکز در شبکه‌های مش بی‌سیم………………………..                            61

4-1مقدمه…………………………………………………………. …………………………………………………………………………                     61

4-2نیازمند‌های طراحي الگوريتم هاي زمانبندي…………………………………………………………………………                               62

4-2-1تداخل میان لینکهای بی‌سیم……………………………. …………………………………………………………………………                                                                          62

4-2-2سربار………………………………………………………… …………………………………………………………………………                                                                          64

4-2-3تأخیر………………………………………………………. …………………………………………………………………………                                                                          65

4-2-4استفاده مجدد فرکانسی……………………………… …………………………………………………………………………                                                                          66

4-3دسته‌بندی الگوریتم‌های زمان‌بندی…………………………………………………………………………                               68

4-4معرفی الگوریتم‌های زمان‌بندی با رویکرهای‌مختلف…………………………………………………………………………                  70

4-5نتیجه‌گیری……………………………………………………. …………………………………………………………………………                     76

5-                 فصل پنجم الگوریتم پیشنهادی بر پایه‌ی الگوریتم ژنتیک……………………………………………………………                                      78

5-1مقدمه…………………………………………………………….. …………………………………………………………………………                     78

5-2الگوریتم ژنتیک…………………………………………… …………………………………………………………………………                     79

5-2-1تاریخچه…………………………………………………….. …………………………………………………………………………                                                                          79

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

5-2-2ساختار الگوريتم‏هاي ژنتيكي……………………………………………………………………………………………………… 80

5-2-3عملگرهاي الگوریتم ژنتيك…………………….. …………………………………………………………………………                                                                          82

5-2-4کدگذاری و همگرایی الگوریتم ژنتیک…………………………………………………………………………                                                             86

5-3الگوریتم پیشنهادی……………………………………… …………………………………………………………………………                     87

سه

5-4شبيه سازي…………………………………………………… …………………………………………………………………………                     96

5-4-1محيط شبيه سازي…………………………. …………………………………………………………………………                                                                          96

5-4-2نتایج حاصل از شبیه‌سازی…………………………….. …………………………………………………………………………                                                                          98

5-5جمع بندي…………………………………………………. ……………………………………………………………………….. 111 Error! Bookmark not defined.

فصل ششم نتیجه‌گیری و پیشنهادات……………………………………………………………………………………………..112

             مراجع………………………………………………………………………………………………………………………………………………….114

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست اشکال

 

عنوان صفحه

شکل ‏1‑1- شبکه‌ی مش بی‌سیم.. 3

شکل ‏1‑2- انتقال ترافیک SS به BS از طریق رله‌ها.. 4

شکل ‏2‑1- شبکه‌ بی‌سیم مش.. 12

شکل ‏2‑2- کاربران مش (چهار عکس سمت راست) و مسیریاب‌های مش (دو عکس سمت چپ)[3].. 12

شکل ‏2‑3- شبکه مش BWN-Mesh تست شده در دانشگاه جورجیا[3].. 13

شکل ‏2‑4- توپولوژی شبکه نقطه به نقطه[23].. 14

شکل ‏2‑5 توپولوژی شبکه نقطه به چند نقطه[2].. 15

شکل ‏2‑6- توپولوژی شبکه ی مش[2].. 16

شکل ‏2‑7- تقسیم بندی شبکه‌های چند گامی[23].. 16

شکل ‏2‑8- ساختار شبکه مش زیربنایی[22]… 18

شکل ‏2‑9- ساختار WMN کاربران [22].. 19

شکل ‏2‑10- WMN ترکیبی [22]… 20

شکل ‏2‑11 – رادیو شناختگر.. 22

شکل ‏2‑12- مشکل ترمینال مخفی در A و C.. 23

شکل ‏2‑13- WMNها برای شبکه باند گسترده خانگی[22].. 34

شکل ‏2‑14- WMNها برای یک شبکه مجتمع و همسایگی‌ها[22].. 35

شکل ‏2‑15- WMNها برای یک شبکه تجاری[22].. 36

شکل ‏2‑16- WMNها برای یک شبکه MAN[22].. 36

شکل ‏2‑17- WMNها برای سیستم حمل و نقل [22].. 37

شکل ‏2‑18- WMNها برای سیستم اتوماسیون یک ساختمان [22].. 37

شکل ‏2‑19- موقعیت گره‌‌‌های بکار رفته.. 38

شکل ‏3‑1- اينترفيس هاي فيزيکي مختلف در استاندارد 802.16[36].. 43

شکل ‏3‑2- باندهاي فرکانسي در FDM… 44

شکل ‏3‑3 – باندهاي فرکانسي در OFDM… 44

شکل ‏3‑4- باندهاي فرکانسي در OFDMA.. 45

شکل ‏3‑5- گروه بندي در uplink[36].. 46

شکل ‏3‑6- زنجيره فرستنده و گيرنده در WiMAX[36].. 46

چهار

شکل ‏3‑7- مدولاسيون ديجيتال.. 47

شکل ‏3‑8- مدولاسيون BPSK.. 47

شکل ‏3‑9- مدولاسيون QPSK.. 48

شکل ‏3‑10- مدولاسيون 16-QAM… 48

شکل ‏3‑11-تطبيق لينک [37].. 50

شکل ‏3‑12- ساختار عمومي فريم در مد مش IEEE 802.16. 51

شکل ‏3‑13- تخصيص پنجره هاي خرد در روش پارتيشن کردن.. 55

شکل ‏3‑14-مراحل ورود يک گره‌‌‌ به شبکه[36].. 56

شکل ‏4‑1-انواع تداخل‌های موجود در شبکه‌های بی‌سیم.. 63

شکل ‏4‑2-درخت زمان‌بندی شبکه مش به همراه گراف تداخل.. 64

شکل ‏4‑3- نحوه‌ی محاسبه تأخیر انتها به انتها.. 65

شکل ‏4‑4- زمان‌بندی ارسال نمونه برای 3 گره‌‌‌ با 2 رله.. 66

شکل ‏4‑5- توپولوژی شبکه‌ی مش نمونه با 4 گره‌‌‌ رله.. 66

شکل ‏4‑6-توپولوژی شبکه مش زنجیره‌ای شامل ایستگاه مرکزی و گره‌‌‌های رله   67

شکل ‏4‑7-چهارچوب دسته‌بندی برای مطالعه الگوریتم‌های زمان‌بندی.. 68

شکل ‏4‑8- چهارچوب دسته‌بندی برای مطالعه الگوریتم‌های زمان‌بندی بر حسب شرایط اولیه.. 68

شکل ‏4‑9- چهارچوب دسته‌بندی برای مطالعه الگوریتم‌های زمان‌بندی بر حسب ورودی‌ها.. 69

شکل ‏4‑10- چهارچوب دسته‌بندی برای مطالعه الگوریتم‌های زمان‌بندی بر حسب اهداف.. 69

شکل ‏4‑11- چهارچوب دسته‌بندی برای مطالعه الگوریتم‌های زمان‌بندی بر روش حل مسئله.. 70

شکل ‏4‑12-مثالی برای نشان دادن مفهوم مقیاس بلوک کردن b(path)=2+4+3+4=13[44].. 74

شکل ‏5‑1- ساختار الگوریتم ژنتیک.. 81

شکل ‏5‑2- نحوه ارزیابی شایستگی در چرخ رولت[80].. 83

شکل ‏5‑3- یک نمونه ترکیب.. 84

شکل ‏5‑4- روش ادغام دونقطه‌ای.. 85

شکل ‏5‑5- مثالی از جهش و نحوه‌ی کارکرد آن.. 86

شکل ‏5‑6- کد برنامه مجازي الگوريتم ژنتيک ساده و فلوچارت آن.. 87

شکل ‏5‑7- توپولوژی شبکه-خطوط ممتد: مسیر ارسال- خط چین بین گره‌‌‌ 2و1 تداخل نوع اول-.. 88

شکل ‏5‑8 – یک کروموزوم برای جواب مسئله شکل (5-7).. 88

شکل ‏5‑9- کروموزومی دیگر برای جواب مسئله شکل (5-7).. 88

شکل ‏5‑10- نمونه‌ای از کروموزوم ناسالم در اقدام ترکیب کنترل نشده   89

شکل ‏5‑11- کروموزوم حاصل از عملگر جهش.. 90

پنج

شکل ‏5‑12 دیاگرام الگوریتم پیشنهادی.. 91

شکل ‏5‑13- نمایش فضای پویش تک بعدی و دوبعدی.. 92

شکل ‏5‑14- نمایش گسترش شبکه به ترتیب برای افزایش تعداد رله های شبکه از 1 تا 3.. 93

شکل ‏5‑15- نمودار سمت چپ : توپولوژی شبکه سمت راست- : بازدهی الگوریتم ژنتیک در درصد تضمین تاخیر انتها به انتها – آبی: دوبعدی قرمز تک بعدی- مدت زمان شبیه سازی دوبعدی: 6.12 تک بعدی 1.14 (ثانیه)   94

شکل ‏5‑16نمودار سمت چپ : توپولوژی شبکه سمت راست- : بازدهی الگوریتم ژنتیک در درصد تضمین تاخیر انتها به انتها – آبی: دوبعدی قرمز تک بعدی- مدت زمان شبیه سازی دوبعدی: 91.51   تک بعدی: 4.56 (ثانیه)   94

شکل ‏5‑17- نمودار سمت چپ : توپولوژی شبکه سمت راست- : بازدهی الگوریتم ژنتیک در درصد تضمین تاخیر انتها به انتها – آبی: دوبعدی قرمز تک بعدی- مدت زمان شبیه سازی دوبعدی: 321.56 تک بعدی 7.89 (ثانیه)   95

شکل ‏5‑18- مراحل تفسیر کروموزوم تک بعدی.. 96

شکل ‏5‑19 توپولوژی شبکه در سناریو 1- خطوط آبی : مسیر ارسال- خطوطو قرمز: تداخل ارسال.. 99

شکل ‏5‑20 کوشش الگوریتم LA-GA برای یافتن جواب‌های بهتر در سناریو 1   100

شکل ‏5‑21 توپولوژی شبکه در سناریو 2 خطوط آبی : مسیر ارسال- خطوطو قرمز: تداخل ارسال.. 100

شکل ‏5‑22 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط تأخیر مجاز در سناریو 2.. 101

شکل ‏5‑23 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط تأخیر مجاز ارسال در سناریو 2.. 102

شکل ‏5‑24 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 2.. 102

شکل ‏5‑25 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 2.. 103

شکل ‏5‑26 – توپولوژی شبکه در سناریو 3 خطوط آبی : مسیر ارسال- خطوط قرمز: تداخل ارسال.. 103

شکل   ‏5‑27 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط تأخیر مجاز در سناریو 3.. 104

شکل ‏5‑28 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط تأخیر مجاز ارسال در سناریو 3.. 104

شکل ‏5‑29 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 3.. 105

شکل ‏5‑30 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 3.. 105

شکل ‏5‑31- توپولوژی شبکه در سناریو 4 خطوط آبی : مسیر ارسال- خطوط قرمز: تداخل ارسال.. 106

شکل ‏5‑32 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط تأخیر مجاز در سناریو 4.. 106

شکل ‏5‑33 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط تأخیر مجاز ارسال در سناریو 4.. 107

شکل ‏5‑34 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 4.. 107

شکل ‏5‑35 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 4.. 108

شکل ‏5‑36 توپولوژی شبکه در سناریو 5 خطوط آبی : مسیر ارسال- خطوط قرمز: تداخل ارسال.. 109

شکل ‏5‑37 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط تأخیر مجاز در سناریو 5.. 109

شکل ‏5‑38 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط تأخیر مجاز ارسال در سناریو 5.. 110

شکل ‏5‑39- درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 5.. 110

شش

شکل ‏5‑40 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 5.. 111

 

فهرست جداول

 

عنوان صفحه

جدول 2-1 مقایسه شبکه‌های مش بی‌سیم و Ad-hoc 21

جدول 3-1 مشخصات فني اينترفيس هاي فيزيکي مختلف تعريف شده استاندارد 802.16 43

جدول 3-2 نرخ ارسال ديتا در استاندارد802.16 51

جدول 3-3 تعداد کل سمبل هاي OFDM در فريم مش با در نظر داشتن طول فريم و پهناي باند کانال 54

جدول 4 -1- اختصار‌ای از روش‌های مختلف زمان‌بندی بر اساس چهارچوب ارائه شده 76

جدول 5-1 مقایسه الگوریتم ژنتیک دوبعدی و تک بعدی در مسئله زمان‌بندی…………………………………………….95

جدول 5‑2 پارامترهاي مورد بهره گیری در شبيه سازي 97

جدول ‏1‑3- پارامترهاي مورد بهره گیری در شبيه سازي (الگوریتم ژنتیک) 98

جدول ‏1‑4-در خواست گره‌‌‌های شبکه-N:شماره گره‌‌‌،B: پهنای باند درخواستی ،D: تأخیر مجاز ارسال 99

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

هفت

 

 

 
چکیده

شبکه‌های مش بی‌سیم یکی از تکنولوژی‌های مورد توجه برای ایجاد شبکه‌های بی‌سیم نسل بعد هستند. زیرا این شبکه‌ها می‌توانند به دلیل افت مسیر کمتر و نیز کاهش اثر عامل سایه افکنی، که ناشی از خصوصیت چند گامی بودن آنهاست، محدوده تحت پوشش وسیع و ظرفیت بالایی را با مصرف توان کم و هزینه پایین در اختیار کاربران قرار دهند. پیش روی این مزایا، این شبکه‌ها با مشکل عدم توسعه پذیری آسان مواجه‌ هستند. زیرا ترافیکی که توسط چند واسط رله می گردد به عرض باند بیشتر نیاز دارد، دچار تأخیر بیشتر شده و لذا کیفیت سرویس کاهش می‌یابد. بزرگتر کردن فاصله رله‌ها به مقصود کاهش تعداد آن‌ها نیز باعث کاهش سرعت لینک‌ها خواهد گردید. افزایش تعداد کاربران شبکه نیز منجر به برخورد‌های بیشتر و درنتیجه کاهش بیشتر گذردهی می گردد. افزایش ناحیه تحت پوشش شبکه نیز به دلیل احتیاج به رله‌های بیشتر افت گذردهی و افزایش تأخیر را در پی خواهد داشت.پس کارایی مناسب در یک شبکه مش بایستی از طریق حل یک مسئله بهینه‌سازی که عوامل مؤثر(نظیر تأخیر، گذردهی و …) در آن گنجانده شده باشد دست آید. حل این نوع مسئله در سال‌های اخیر به عنوان یک مسئله NP-Hard توجه زیادی را در حوزه مسائل مربوط به شبکه‌های بی‌سیم مش به خود معطوف کرده می باشد.

در اين پايان نامه الگوريتم جديدي به مقصود بهبود زمانبندي متمرکز و تخصيص بهينه پنجره‌هاي زماني به گره‌‌‌هاي شبکه با در نظرگرفتن قابليت بهره گیری مجدد از فضاي فرکانسي، بارویکرد تضمین تأخیر انتها به انتهای کاربر ارائه شده می باشد. الگوریتم پیشنهادی در این پژوهش برای حل تقریبی مسئله بهینه‌سازی زمان‌بندی، برپایه‌ی الگوریتم ژنتیک می باشد. الگوریتم پیشنهادی قابلیت تطبیق پذیری با پارامتر‌های مختلف(نظیر بازدهی، عدالت و …) بر اساس خواسته‌ی اپراتور را داراست. نتایچ حاصل از پیاده‌سازی موید بهبود نتایج نسبت به روش‌های پیشین می باشد.

 

1-     فصل اول
مقدمه

 

 

 

 

 

 

1-1    مقدمه، چشم انداز شبکه‌های مش بی‌سیم

رواج بيش از حد اينترنت دردنياي ارتباطي امروز به گونه اي بوده می باشد كه ساختارهاي دستيابي سيم دار پر سرعت

پاسخگوي نياز بسياري از مناطق نيستند .تعداد مراكز سرويس دهنده خدمات پر سرعت اينترنت امروزي به نسبت تقاضا بسيار كم می باشد. كابل كشي خطوط پر سرعت براي تمامي اين سرويس دهندگان بسيار پر هزينه و زمان بر می باشد . امروزه تكنولوژي‌های جديدي معرفي شده می باشد تا جايگزين اين شبكه هاي سيم دار شوند. اين شبكه هاي جايگزين ، شبكه‌هاي بی‌سیم پر سرعت هستند كه امكان دسترسي سريع به اينترنت در مواقعي كه ساختار شبكه سيم دار به دليل حجم بالاي متقاضي و يا قديمي بودن شبكه ها ، قادر به پاسخگويي به نياز كاربران نيست را فراهم مي‌آورند و هزينه‌هاي اضافي مرتبط به روز رساني ساختار كابل كشي‌ها را از بين مي‌برند. سيستم هاي بی‌سیم سنتي اغلب براي اهداف تجاري درمحل هايي كه سرعت و دقت بالا نياز می باشد بهره گیری مي‌شوند و در موارد شخصي و يا خانه‌ها می‌بایست تكنولوژي ارزان را به كار گرفت. هم اكنون پيشرفت هاي تكنيكي اين امكان را فراهم ساخته اند و فرصت های بسياري را براي سرويس دهندگان اينترنت ايجاد كرده اند. شبکه‌های مش بی‌سیم [1] (WMN) یکی از فناوری‌های کلیدی و تأثیرگذار طی دهه پیش رو می باشد که تأثیر بسیار مهمی‌ در نسل‌های آتی شبکه‌های بی‌سیم و سیار اعمال خواهند نمود. به کمک این شبکه‌ها رؤیایی که از دیرباز در ذهن بسیاری از کاربران گوناگون انواع شبکه‌ها در سرتاسر دنیا بوده به تحقق نزدیک‌تر می گردد؛ و این رویا چیزی نیست غیر از اتصال به شبکه در هر زمان ، هر لحظه، با نهایت سادگی و کمترین هزینه.

 

 

این شبکه‌ها شامل مسیریاب‌های مش و نیز کاربران مش می شوند که در آن مسیریاب‌های مش کمترین تحرک ممکن را دارند و ستون فقرات WMN را شکل می‌دهند. آنها دسترسی به شبکه را هم برای کاربران مش و هم برای کاربران عادی فراهم می‌آورند.

شکل ‏1‑1- شبکه‌ی مش بی‌سیم

شبكه مش بي سيم كاملا منطبق بر ساختار شبكه سيم دار می باشد و هر فرستنده امكان دسترسي كاربران متصل به آن

را به اينترنت فراهم مي‌كند و به صورت جزئي از ساختار شبكه اقدام خواهد نمود. ترافيك شبكه از بين رله

گذر خواهد كرد و امكان اتصال ايستگاه‌هاي مختلف را حتي اگر خارج از محدوده شبكه باشند، فراهم مي آورد. شبكه‌هاي مش بی‌سیم انعطاف پذيرترين و كم هزينه ترين روش براي گسترش سرويس‌هاي پر سرعت اينترنت هستند كه به صورت عمده در مصارف شخصي قابل بهره گیری اند.

هر رله‌ی بی‌سیم در اين شبكه به عنوان عنصري از ساختار شبكه می باشد و مي‌تواند اطلاعات را از شبكه مش بی‌سیم به مقصد برساند. اين نوع شبكه مشكلات وجود موانع در حيطه محيط راديويي را از بين مي‌برد و بسيار ارزان و راحت، شبكه را قابل گسترش مي‌كند، زيرا در اين ساختار هر رله فقط نياز به برقراري ارتباط با رله مجاور خود دارد . ترافيك شبكه‌اي در صورت بروز هر مانع ، می‌تواند به سمت رله ديگر تغيير جهت مي‌دهد، البته بدون آنكه نيازي به هر گونه تغيير در محل راديوي مر كزي براي ارتباط بامكان هاي جغرافيايي دور دست باشد .

از آنجائيكه منطقه تحت پوشش هر نقطه دسترسي مي‌تواند در اطراف موانع گسترش يابد، بنابراين تعداد نقاط دسترسي كاهش مي يابد.

شبكه هاي مش بی‌سیم، دارای تکنولوژی ارزان قابل گسترش و براي دسترسي پر سرعت در محدوده هاي جغرافيايي دور دست مناسب هستند . RoofNet نمونه اي از اين شبكه هاست. اين شبكه معمولا شامل تعدادي نقاط دسترسي بی‌سیم می باشد كه درپنجره ها و پشت بام منازل نصب مي گردد و بسترهاي اطلاعاتي كامپيوترهاي خانگي توسط سيم به آنتن ها انتقال مي‌يابد و از يك آنتن به آنتن ديگر منتقل مي گردد تا به يك دروازه[2] اينترنتي برسد.

در شبکه‌های مش بی‌سیم ترافیک هر SS[3] توسط رله‌های شبکه برای انتقال به اينترنت يا شبکه خارجي ديگر به سمت BS[4] هدايت می گردد (شکل (1-2)).

شکل ‏1‑2- انتقال ترافیک SS به BS از طریق رله‌ها

یکی از استاندارد‌های پرکاربرد رایج که از شبکه‌های مش بی‌سیم در ساختار خود پشتیبانی می کند استاندارد 802.16 با نام تجاري WiMAX[5] می باشد. این استاندارد پروتکل کنترل دسترسي به رسانه انتقال را براي شبکه‌هاي بی‌سیم شهري تعريف مي‌کند. در اين استاندارد تمهيداتي براي پشتيباني از کيفيت سرويس، در حد و اندازه‌هاي کيفيت شبکه‌هاي دسترسي کابل کشي شده، انديشيده شده می باشد. به کمک مد مش استاندارد 802.16، مي‌توان به سرعت اتصال‌هاي بی‌سیم قابل اطميناني با سطح پوشش بسيار بيشتر از شعاع قابل دسترس در لايه فيزيکي فراهم آورد. لذا مد مش استاندارد 802.16 با MAC مبتني بر تکنولوژي TDMA راه‌حل مناسبي براي پياده‌سازي شبکه‌هاي مش بی‌سیم می باشد. شبکه‌هاي مش بی‌سیم، شبکه‌هاي چندگامي ثابتي هستند که به مقصود فراهم آوردن دسترسي بی‌سیم در ناحيه‌ي جغرافيايي وسيعي بکار گرفته مي‌شوند[1و2و3]. چالش اصلي در اين شبکه‌ها ارائه کيفيت سرويس بالا براي کاربران آنها می باشد. استاندارد 802.16 با معرفي یک MAC جديد که از تکنولوژي TDMA بهره گیری مي‌نمايد، قابلیت ارائه کيفيت سرويس را براي اين شبکه‌ها ارائه می کند.

  1. Wireless Mesh Networks

[2] .Gateway

  1. Subscriber Station
  2. Base Station
  3. The Worldwide interoperability for Microwave Access

***ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود می باشد***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

زیرا فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به گونه نمونه)

اما در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود می باشد

تعداد صفحه :143

Categories: مهندسی برق

Tagged as: , , , , , , , , , ,