کنترل دسترسی رقابتی به رسانه مشترک در ارتباطات ماشین گونه با در نظر گرفتن تاخیر و بهره وری انرژی
- تاریخ برگزاری: 18 آذر ماه 97
- محل برگزاری: دانشگاه اصفهان،دانشکده مهندسی کامپیوتر، تالار فناوری اطلاعات
چکیده:
با افزایش استفاده از اینترنت اشیا در صنایع مختلف مانند پزشکی، سلامت، شبکه برق هوشمند و سیستم حمل و نقل، ارتباطات ماشین گونه(M2M) تبدیل به یک الگوی ارتباطی مهم در شبکه های نسل جدید شده است. ارتباط ماشین گبای امکان مبادله اطلاعات بین بیلیون ها دستگاه مختلف، بدون مداخله انسان را فراهم می سازد و الگوی ارتباطی پایه در اینترنت اشیا است. خصوصیات منحصربه فرد ارتباطات ماشین گونه چالش های شبکه ای زیادی را به دنبال دارد که به دنبال پشتیبانی در تمام لایه های شبکه از جمله لایه کنترل دسترسی به رسانه است. این لایه می بایست پاسخگوی نیاز دسترسی ماشین ها به کانال در استفاده از رسانه مشترک باشد. روش های ارائه شده برای کنترل دسترسی به رسانه هنوز نتوانسته اند تعداد زیاد درخواست های همزمان برای دسترسی به رسانه را به خوبی مدیریت کنند و با افزایش تعداد درخواست ها و وقوع ازدحام، کارایی پروتکل افت کرده و میزان اتلاف انرژی و تاخیر در شبکه افزایش می یابد. اغلب روش های پیشین به میزان انرژی ماشین ها در الویت دهی دسترسی آن ها به رسانه توجهی نمی شود. در حالی که شکست در دسترسی به رسانه و تلاش های مکرر باعث مرگ سریع تر گره با سطح پایین انرژی خواهدشد. مکانیزم کنترل دسترسی به رسانه ای که ارائه شده در این تحقیق در نظر دارد تا از میزان تاخیر در ارتباطات ماشین گونه بکاهی؛ به نحوی که سطح کیفیت سرویس مورد نیاز و میزان انرژی دستگاه ها را در الویت دهی دسترسی به رسانه لحاظ شود. زمان در روش پیشنهادی شامل فریم های زمانی متوالی است که هر فریم به دو بخش رقابت مبتنی بر P-Persistend CSMA و ارسال داده مبتنی بر TDMA تقسیم می شود. در ابتدای هر فریم، BS با حل مسئله بهینه سازی چند هدفه مقدار احتمال ارسال بهینه popt به منظور فراهم سازی حداکثر کارایی انرژی و حداقل تاخیر دسترسی بر اساس تعداد ماشین های متقاضی و فاصله تخمینی ماشین ها از BS را محاسبه و اعلام می نماید. با توجه به سرباز بالای حل مساله چند هدفه طراحی شده، به منظور پیشگیری از اجرای مکرر آن در هر برش زمانی، در انتها هر برش زمانی ماشین ها اقدام به اصلاح p بر اساس مقدار انرژی باقی مانده و تعداد شکست ها کرده و تنها در ابتدای هر فریم مساله بهینه سازی را حل می کنند. از سوی دیگر تعداد زیاد گره ها در ازتباطات ماشین گونه موجب وقوع ازدحام و اتلاف انرژی می گردد. در روش پیشنهادی به منظور کنترل ازدحام از روش محدود سازی دسترسی استفاده می شود، در واقع در زمان ازدحام تنها ماشین های دارای الویت بالاتر اجازه دسترسی به کانال را دارند.