بهينه سازي مقاوم كَش محتوا در لبه ي شبكه هاي بي سيم

كارشناسي ارشد

شبكه¬ي سلولي بي¬سيم نسل ششم به عنوان تحولي بي¬نظير در مقايسه با نسل¬هاي قبلي سيستم¬هاي ارتباطي بي¬سيم تصور شده است. به دليل كمبود منابع راديويي و ظرفيت محدود پيوند بك¬هال، دسترسي همه¬ي مشتركان به داده¬هاي مورد نظرشان از شبكه¬هاي ابر راه دور به طور فزاينده¬اي غيرممكن است. براي پاسخگويي به اين چالش¬هاي بي¬سابقه، كَش در لبه¬ي شبكه به عنوان يك راه¬حل اميدوار¬كننده شناخته شده است. كَش كردن محتوا باعث افزايش گذردهي شبكه (هم در شبكه¬هاي دستگاه-به-دستگاه و هم ايستگاه-هاي پايه سلولي) مي¬شود. در بسياري از مطالعات انجام شده در زمينه¬ي كَش محتوا فرض شده است كه اطلاعات (مثلا: اطلاعات وضعيت كانال ، محبوبيت محتوا، جابجايي كاربران و غيره) كامل در دسترس مي¬باشد. در عمل به دليل شرايط پويا و ماهيت تصادفي كانال¬هاي بي¬سيم و پارامترهاي ديگر، اطلاعات بدست آمده داراي عدم¬قطعيت مي¬باشند. براي مواجهه با چالش عدم¬قطعيت، يك رويكرد مؤثر، بكارگيري تكنيك¬هاي بهينه¬سازي مقاوم در ارتباطات بي¬سيم بوده است. در بهينه¬سازي مقاوم، هدف، اخذ يك تصميم امكان¬پذير و بهينه براي بهينه-سازي تابع هدف در بدترين حالت است. در اين روش، احتمال نقض قيدها را در نظر گرفته و به دنبال جواب بهينه مي¬گردد. ما در اين پايان¬نامه عدم¬قطعيت را در محبوبيت اندازه¬گيري پيام¬ها در نظر گرفته¬ايم. با توجه به اينكه محتواهاي محبوب اندازه¬گيري مي¬شوند، اين اندازه¬گيري با توجه به عدم¬قطعيتي كه داريم ممكن است داراي خطايي باشد. اندك ¬كارهايي كه عدم¬قطعيت را درنظر گرفته¬اند محافظه¬كار¬ترين روش بهينه¬سازي مقاوم را استفاده كرده¬اند. ولي روش ما استفاده از روش Bertsimas and Sim است. به اين صورت كه با حفظ ساختار خطي مسئله، توسط اپراتور شبكه تعيين مي¬شود كه چه مقدار از اندازه¬گيري¬ها غير¬واقعي هستند. در واقع محافظه¬كاري كمتري در مورد عدم¬قطعيت دارد ولي جواب نيز به جواب بهينه نزديكتر است. در ادامه روش مقاوم را در سناريوهاي مختلف يعني تأثير در افزايش و كاهش در پارامترهايي مانند گاما كه وظيفه¬ي محافظه¬كاري در مقابل عدم¬قطعيت را دارد و همچنين مقدار محبوبيت، مقدار انحراف، توپولوژي شبكه و غيره مورد بررسي قرار مي¬دهيم. با افزايش گاما مقدار تابع هدف حدود 8 درصد كاهش مي¬يابد. در مورد محبوبيت پيام با افزايش مقدار محبوبيت مقدار تابع هدف نيز بسته به مقدار محبوبيت افزايش مي¬يابد. با افزايش مقدار انحراف تابع هدف حدود 4 درصد كاهش مي¬يابد و نيز بسته به افزايش تعداد دستگاه¬ها مقدار تابع هدف افزايش مي¬يابد. در آخر نيز نشان خواهيم داد كه اگر ما از قبل پيش¬بيني براي انحراف داشته باشيم، در نهايت در زمان اجراي شبكه، مقدار واقعي تابع هدف مساوي يا حتي در مواردي حدود 3.33 درصد افزايش خواهد داشت.

195218

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر الهه واعظ پور

شبكه‌هاي كامپيوتري

دكتر وصال حكمي