مقدمه

فرایند بهنگام سازی

فرایند بهنگام سازی

یکی از مهمترین فرآیند هایی که درشبکه های مخابرات سیار به چشم میخورد،«مدیریت حرکت»است.واژ] ای که متاثر تحقیقات بسیار وارزنده ای بوده است.واژه ای که اجازه ایجاد عنوان«بی سیم» درمخابرات راصادر نموده است.

هنگامیکه به کاربران اجازه میدهیم درمحیط تحت پوشش شبکه بصورت آزادانه حرکت کنند ونیز به آنان قول عدم وقفه درطی مکالمه،درنتیجه جابجایی میدهیم،طبعا باید تمام جوانب کار برای حالت های ممکن،صرف نظر ازچگونگی تحرک انی مشترک،نقطه ای که ازشبکه سرویس میگیرد وسرویسی که ازآن استفاده میکند رادرنظر داشته باشیم.

«مدیریت حرکت» موضوع جدیدی نیست،اما روز به روز براساس خواسته های بشری مهمتر جلوه مینماید.این فرآیند ازابتدای بوجود آمدن سیستم های «بی سیم» موردتوجه بوده است و تلاش های زیادی جهت مرتفع نمودن مشکلات مربوط به آن صورت گرفته است.ولی همانطور که ذکر شد،باتوجه به نیازهای امروزی،تحت یک سیستم یکپارچه،این مساله بیش از پیش مورد توجه واقع شده است.

فهرست مطالب

چکیده        5

مقدمه          6

فصل اول:فرآیند«مدیریت حرکت» درسیستم های مخابرات سیار

1-4-مدیریت حرکت ومبانی آن

این فرآیند شرایطی را آماده میکند که کاربر درهنگام تعویض نمودن«سلول های مخابراتی» همچنان ازسرویس خوداستفاه نموده وهنگامیکه تماسی درجهت فراخوانی مشترک به شبکه میرسد،درحداقل زمان برای کاربر پیدا شده واین تماس رادریافت نماید.

موضوع اول که درگیر بخش رادیویی میشود،به «تعویض کانال» تعبیر میشود وبه فرآیند دوم که مدیریت درهسته اصلی شبکه رادربر خواهد داشت«مدیریت موقعیت» گفته میوشد.از آنجاییکه فرآیند«مدیریت موقعیت» درگیر نگاهداری واستفاده از اطلاعات کاربران دربانک های اطلاعاتی موجود میشود،بنابراین به پروتکل شبکه بستگی ندارد ودرسیستم های سیار مختلف بصورت یکسان پیاده میشود.درعوض،بدلیل اینکه فرآیند«تعوی کانال» مرتبط با پروتکل شبکه است،درشبکه های متفاوت،پیاده سازی مختلفی خواهد داشت.این موضوع هنگامی مورد توجه قرار میگیرد که هدف یکپارچه سازی شبکه های مختلف،دنبال شود.

1-1-تاریخچه مخابرات سیار 8

1-2-پایه های مخابرات بی سیم     10

1-3-سیرتکاملی مخابرات سیار            11

1-4-مدیریت حرکت ومبانی آن      13

1-5-مدیریت موقعیت   14

1-6-«تعویض کانال» درسیستم های مخابراتی بی سیم        15

1-7-«مدیریت موقعیت» درسیستم های مخابراتیPLMNا       16

1-8-مدیریت حرکت درسیستم های مخابرات کنونی     16

1-8-1-فرآیند بهنگام آوری درسیستمGSMا     18

1-8-2-فرآیند «فراخوانی» درسیستم GSMا      19

1-9-اهمیت مدیریت موقعیت وروش های بهینه سازی  20

1-9-1-معماری بانک های اطلاعاتی  21

1-9-1-1-معماری متمرکز پایگاه های اطلاعاتی   21

الف)معماری پویا وسلسله مراتبی پایگاه ها   21

ب)PER-USER LOCATION CACHINGا   22

پ)معماری ارسال نشانه(POINTER FORWARDING)ا        22

1-9-1-2-معماری توزیعی پایگاه های اطلاعاتی 23

الف)روش ثبت تمام توزیعی   23

ب)روش قسمت بندی   24

1-10-چگونگی اتفاق بهنگام سازی وطریقه فراخوانی متناظر آن درشبکه 24

فصل دوم:الگوریتم های قبلی مدیریت حرکت درسیستم های مخابرات سیار

2-1-1-بهنگام سازی براساس مناطق ویژه

دراین روش ازبهنگام سازی،محیط تحت پوشش شبکه مخابرات سیار به مناطق ویژهLA مشخصی تقسیم میشود.هرLA ازتعداد سلول های مشخصی تشکیل شده است.آنتن های مرکزی یک گروه سلولی کهLA راتشکیل میدهند،بصورت متناوب مشخصهLA اخیر رانشان میکنند.هرپایانه بامقایسه مشخصه قبلی خود ومشخصه دریافتی ازسلول جاری میتواند خارج شدن ازLA قبلی راتشخیص دهد.

هنگامیکه برای کاربری مفروض درLA مشخص تماسی به شبکه واصل میشود،شبکه ازطریق آنتن های مرکزی سلول هایی کهLA راتشکیل داده اند به جستجوی کاربر میپردازند.

این روش ازردگیری کاربران که دربازه الگوریتم “مدیریت موقعیت” ازنوع ثابت قرار میگیرند،درسیستم های فعلی نظیرGSM استفاده میشود.

2-1-روش های “بهنگام سازی”ا     25

2-1-1-بهنگام سازی براساس مناطق ویژه   26

2-1-2-بهنگام سازی براساس مناطق ویژه پویا  26

2-1-3-بهنگام سازی براساس مشخصات کاربر(PROFILE-BASED)ا   27

2-1-4- بهنگام سازی براساس سپری شدن زمان   27

2-1-5- بهنگام سازی براساس جابجایی بین سلول ها  27

2-1-6- بهنگام سازی براساس مسافت طی شده  28

2-1-7- بهنگام سازی براساس پیشگویی مسفات طی شده  28

2-1-8- بهنگام سازی براساس جهت حرکت   29

2-2-روش های “فراخوانی”        30

2-2-1-انتشار پوششی     31

2-2-2-روش کوتاه ترین فاصله  31

2-2-3-روش جستجوی ترتیبی براساس احتمال حضور کاربر   32

2-2-4-فراخوانی براساس سرعت    33

2-2-5-فراخوانی خطی  33

2-3-معایب روشهای معرفی شده قبلی درفرآیند”مدیریت موقعیت”     33

2-3-1-روش تقسیم بندی مناطق ویژه      34

2-3-2-ردگیری کاربر بر اساس زمان    35

2-3-3-روش ردگیری براساس جابجایی  36

2-3-4-روش ردگیری براساس فاصله   36

2-3-5-روش ردگیری براساس جهت    37

فصل سوم:شبکه های بدون زیربناADHOCا       39

3-1-کاربردهای  ad hoc

شبکه ad hoc دربسیاری از موارد مفید واقع میشوند.این شبکه ها درابتدا جهت استفاده درکاربردهای نظامی بوجود آمده اند.درمیدان جنگ سربازان بااستفاده از چنین شبکه ای وضعیت سلامت وموقعیت خودرا براحتی گزارش میدهند.همچنین درچنین عرصه ای بااستفاده از شبکه های حسگر هوشمند که خود دسته ای ازشبکه های بی سیم ad hoc هستند،قادر به شناسایی تجهیزات دشمن درمنطقه عبور آنها هستیم.

درکنار کاربرد های نظامی،چندین مورداستفاده دیگر ازچنین شبکه هایی قدرت اجرایی آنها را مشهودتر مینماید.درمحیط های بسته،ارتباط ad hoc بین افراد شرکت کننده دریک نشست آنها راقادر به تبادل اطلاعات می نماید.بعد ازوقوع یک فاجعه نظیر سیل،زلزله وآتش سوزی،افرادی که درراستای عملیات نجات فعالیت میکنند،ازطریق چنین بستر مخابراتی براحتی بایکدیگر ارتباط یافته وسبب پیشرفت امر امداد رسانی میشوند.این ارتباط میتواند بین افراد پیاده،سرویس های اورژآنس وآتش نشانی وحتی بالگردها صورت گیرد.

به دلیل فن آوری ها مختلف ومحدودیت هایی که جهت شبیه سازی محیط چنین شبکه ای وجود دارد،شبکه های تمام ad hoc به دلیل پاره ای مسائل،درحال حاضر ازمرحله پیاده سازی دور هستند اما باتمام این تفاسیر،شبکه های ad hoc بعنوان انقلابی درصنعت مخابرات سیار درسیستم های نسل آینده مطرح هستند.

شبکه سلولس سلسله مراتبی چند جهشه

شبکه سلولس سلسله مراتبی چند جهشه

شبکه های بی سیم ad hoc دردوقسمت عمده بررسی میشوند.

شبکه های حسگرهوشمند

شبکه های سیار ad hoc(Mobile Ad hoc NETwork:MANTEL)

3-1-کاربردهایAD HOCا       40

3-2-شبکه های حسگر هوشمند     42

3-3-مسیریابی درشبکه های  سیار AD HOCا        43

3-4-مسیریابی درشبکه های AD HOCا        44

3-5-اتصال شبکه های سیار AD HOCبه سیستم های کنونی  46

فصل چهارم:روش ردگیری کاربران بااستفاده از ساختارهای چندجهشه   50

فصل پنجم:بررسی وآنالیز الگوریتم”ردگیری کاربران بااستفاده از ساختارهای چندجهشه”        58

درفصل گذشته معرفی روش”مدیریت موقعیت بااستفاده از ساختارهای چندجهشه” در سیستم های مخابراتی سلولی بی سیم آینده پرداختیم.همانطور که ملاحظه شد،روش اخیر درسیستم های مخابرات سیار آینده،باحضور شبکه های ad hoc قادر خواهد بود به نقایص موجود درروش های پیشنهادی موجود پایان دهد.

دراین دفتر برآن هستیم تااز دورروش ریاضی وشبیه سازی به بررسی روش پیشنهادی وروش بهنگام سازی براساس زمان”نایل شویم.همچنین قصد برآن است که روش جدید رادرشرایط مختلف موردبررسی قرار دهیم وبازدهی آن رادرشرایط متفاوت ارزیابی کنیم.بخش5-1 به اثبات ریاضی مساله اختصاص خواهد داشت.دربخش5-2 به بررس روش اخیر تحت شبیه سازی صورت گرفته خواهیم پرداخت.

5-1-مقایسه روش”مدیریت موقعیت بااستفاده از ساختارهای چندجهشه” و”مدیریت موقعیت براساس زمان”        58

5-1-1-معرفی پارامترها موردنیاز درمحاسبه سیگنالینگ فرآیند”مدیریت موقعیت ”              59

5-1-1-1-مدل حرکت کاربران درمحیط تحت پوشش شبکه  59

5-1-1-2-مدت زمان اقامت کاربر درسلول  60

5-1-1-3-نسبت آهنگ دریافت تماس به نرخ حرکتی هرکاربر  61

5-1-1-4هزینه سیگنالینگ فرآیند مدیریت موقعیت     61

5-2-بررسی تحلیل روش پیشنهادی ومقایسه آن باروش”براساس زمان”      64

5-3-شبیه سازی وبررسی روابط بدست آمده   69

فصل ششم:نتیجه گیری وپیشنهادات

مراجع    90

فهرست شکل ها

1-1-تقسیم فرکانسی درشبکه های سلولی  10

2-1-سیر تکاملی سیستم های مخابرات 11

3-1-معماری شبکه GSMا            17

4-1-فرآیند بهنگام سازی موقعیت دریک سیستم سلولی  19

5-1-معماریSS7ا     19

6-1-فرآیند تحویل تماس درشبکه های سلولی   20

7-1-روش ثبت تمام توزیعی    22

8-1-روش قسمت بندی  24

1-2-LA های پویا    26

2-2-روش بهنگام سازی براساس جهت حرکت     29

3-2-نمایش جستجوی حلقوی درشبکه های سلولی    32

4-2-تقسیم بندی سلولی درروش تقسیم بندی مناطق ویژه   34

5-2-کاربر درنقطهA آخرین بهنگام سازی خودراانجام داده است ودرنقطهB برای او تماسی به شبکه واصل شده است   34

6-2-کاربر درنقطهA آخرین بهنگام سازی خودرا انجام داده است ودرنقطهB برای او تماسی به شبکه واصل شده است   35

7-2-بهنگام سازی های بی مورد درروش جابجایی وقتی کاربر برحکت رفت وبرگشتی بین سلولها انجام میدهد       36

1-3-نمونه ای ازشبکه های بدون زیربنا AD HOCا        39

فرایند تحویل تماس در شبکه سلولی

فرایند تحویل تماس در شبکه سلولی

2-3-کاربردهای غیرنظامی شبکه های AD HOCا        41

3-3-شبکه سلولی سلسله مراتبی چندجهشه    43

4-3-نمونه ای از ارتباط کاربران باشبکه سلولی ازطریق نودهای واسط     48

1-4-درروش جدید،کاربر ازهرسلولی که میگذرد،نماینده ای ازخود به جا میگذارد     52

2-4-کاربر درسلولD نماینده ای ازخود باقی نگذاشته است وشبکه بایستی تمامی سلول های مجاور آن راجستجو نماید    55

3-4-کاربر درD وهیچ کدام ازسلول های مجاور آن نماینده ای ازخود باقی نگذاشته است   56

4-4-کاربر درسلول های غیرمتوالی B,D نماینده ای ندارد   57

1-5-کاربر قادر است بااحتمال مساوی به هر یک ازسلول های مجاور حرکت نماید  60

2-5-چگونگی اختصاص کانالPCH درفرایند فراخوانی(پیش از برقراری یک ارتباط)       62

3-5-چگونگی اختصاص کانال های مختلف درفرایند بهنگام سازی  63

5-5-مقایسه هزینه فراخوانی روش جدید بادوروش TIMER BASED و DIRECTION BASED درالف)CMR=0.5 ب)CMR=2ا         60

6-5- مقایسه هزینه فراخوانی روش جدید بادوروش TIMER BASED و DIRECTION BASED 68درالف)CMR=0.5 ب)CMR=2ا       70

7-5- مقایسه هزینه فراخوانی روش جدید بادوروش TIMER BASED و DIRECTION BASED  بازاء درالف)CMR=0.5 ب)CMR=1 ج)CMR=2 بادرنظرگرفتن هزینهAD HOC معادل صفر   73

8-5- مقایسه هزینه فراخوانی روش جدید بادوروش TIMER BASED و DIRECTION BASED  بازاء درالف)CMR=0.5 ب)CMR=1 ج)CMR=2 بادرنظرگرفتن هزینهAD HOC معادل یک     73

9-5- مقایسه هزینه فراخوانی روش جدید بادوروش TIMER BASED و DIRECTION BASED  بازاء درالف)CMR=0.5 ب)CMR=1 ج)CMR=2 بادرنظرگرفتن هزینهAD HOC=0.1,0.5,1     ا 75

10-5- مقایسه هزینه فراخوانی روش جدید بادوروش TIMER BASED و DIRECTION BASED  بازاء U=0.5 و P=1 درمقادیر مختلفCMR وADا   77

11-5- مقایسه هزینه فراخوانی روش جدید بادوروش TIMER BASED و DIRECTION BASED  بازاء U=3و P=1 درمقادیر مختلفCMR وADا          78

12-5- مقایسه هزینه فراخوانی روش جدید بادوروش TIMER BASED و DIRECTION BASED  بازاء U=10 و P=1 درمقادیر مختلفCMR وADا    79

-5-13 مقایسه هزینه فراخوانی روش جدید بادوروش TIMER BASED و DIRECTION BASED  وقتی هزینه ارتباط بین کاربری رابدترین شرایطAD=5 درنظر بگیریم     80

-5-14 مقایسه هزینه فراخوانی روش جدید بادوروش TIMER BASED و DIRECTION BASED  وقتی هزینه ارتباط بین کاربری رابدترین شرایطU=50 درنظر بگیریم.این شبیه سازی برای دوحالتAD=0 وAD=5 بررسی شده است    81

15-5-بررسی رفتار الگوریتم جدید درCMR های مختلف ومقایسه آن بادو روش دیگر بازاء مقادیر مختلفUا      82

16-5-بررسی عدم بجا گذاشتن توسط کاربر درچهار احتمال مختلف       84

17-5-کاربر درسلول های A وC نماینده ای ندارد،اما درB دارای نماینده است.سلول های پررنگ تر مجددا جستجوی شده اند   85

18-5-هنگامیکه کاربر به سلولی بازمیگردد،شبکه از جستجوی سلول های بین اولین ورود وآخرین خروجی کاربر به سلول مفروض صرف نظر میکند   86

 



 مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصاله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

قیمت45000تومان