عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی و ارزیابی ظرفیت شبکه های اقتضایی مقیاس بزرگ و متراکم بی سیم
- رشته تحصیلی
- مهندسی فناوری اطلاعات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2890;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73184;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2890;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73184
- تاریخ دفاع
- ۳۱ خرداد ۱۳۹۴
- دانشجو
- سعید کریمی فارسانی
- استاد راهنما
- احمد خونساری
- چکیده
- شبکه‌های اقتضایی بی‌سیم بکه‌های بدون زیرساخت یا زیربنایی می‌باشند که از مجموعه‌ای از میزبان‌های بسیار تشکیل یافته و این میزبان‌ها، بوسیله ارتباطات بی‌سیم به هم متصل شده‌اند. هر گره در این نوع شبکه‌ها علاوه بر دریافت اطلاعات، می‌تواند در نقش یک مسیریاب، نیز عمل نماید. شبیه‌سازی‌های قبلی در شبکه‌های اقتضایی بی‌سیم، نشان می‌دهد که ظرفیت آن‌ها می‌تواند به صورت شگفت‌آوری نسبت به حد شانون، کمتر شود. این رویداد متاثر از عواملی نظیر تداخلات رادیویی ، میزان توان ارسالی گره‌ها، اندازه شبکه و الگوی ترافیکی می‌باشد. توان ارسالی توسط هر گره، نیز مانند تداخل در کارایی و گذردهی شبکه های بی سیم تاثیر زیادی دارد. افزایش توان یک تاثیر دوسویه در گذردهی برجای خواهد گذاشت. از یک سو موجب افزایش پوشش و کاسته شدن از گام‌های میانی خواهد شد و از سوی دیگر موجب افزایش تداخل می‌شود. فضا به نوبه خود تاثیر قابل ملاحظه ای روی ظرفیت دارد، چرا که میتوان از ساز و کارهای باز مصرف فضایی استفاده نمود. اما مساله اساسی در علم مقیاس‌گذاری شبکه این است که رفتار گذردهی در شبکه‌های بزرگ مقیاس با توجه به عوامل محدود‌کننده‌ای که بیان شد، چگونه است؟ کومار اولین فردی بود که به بررسی این رفتار در یک شبکه با چیدمان تصادفی و به صورت چندگامه، پرداخت. بعدها محققان بسیاری در شبکه‌ها گوناگون و تحت رفتارهای مختلف، این موضوع را بررسی کردند. برای شبکه هایی که ارتباطشان اکثرا محلی است، با افزایش تعداد گره ها و رشد شبکه، متوسط طول مسیر مورد انتظار بین مبدا و مقصد و در نتیجه ظرفیت هر گره ثابت می‌ماند. شبکه هایی که دارای این ویژگی هستند، شبکه های مقیاس پذیر نامیده می‌شوند. در رابطه با الگوهای ترافیکی میتوان گفت، طول مسیر مورد انتظار یک الگوی ترافیکی خاص، مقیاس گذاری ظرفیت را معین می‌کند. به طور خلاصه، هر چه الگوی ترافیکی کمتر محلی باشد، ظرفیت هر گره با افزایش اندازه شبکه سریعتر تنزل می‌کند. نوع پروتکل مسیریابی، الگوریتم موجود در لایه MAC، چیدمان گره‌های شبکه و تحرک و یا عدم تحرک گره‌ها از جمله عوامل موثر در این زمینه محسوب می‌شوند. هر کدام از ویژگی‌های بالا میتوانند در شبکه های مختلف، متفاوت باشند. و مقدار و خصیصه هر کدام بر ظرفیت و گذردهی شبکه تاثیرات متفاوت می‌گذارد. یکی از خلا‌های جدی کارهای انجام پذیرفته در این حوزه، عدم شبیه‌سازی کارهای تئوری صورت گرفته است. هدف از اجرای این پروژه ارزیابی و شبیه‌سازی شبکه های اقتضایی مقیاس بزرگ / متراکم و رفتار گذردهی این شبکه ها بوسیله تغییر عواملی که در بالا ذکر شد، می‌باشد. همچنین عوامل و معیارهایی که بر مقیاس پذیری یک شبکه اقتضایی تاثیر دارند مورد بررسی قرار می‌گیرند.
- Abstract
- Wireless adhoc networks are composed of several hosts communicating via wireless links which do not rely on a pre-existing infrastructure. Each node in this type of networks may participate in routing and still receive data packets. Previous studies on routing protocols show that network capacity is a restrictive factor. Simulations results of wireless adhoc networks demonstrates that the capacity may be surprisingly lower than Shannon's threshold. This behavior is due to some factors such as radio interference, transmission power of nodes, network size and traffic pattern. Interference occurs when a node receives multiple signals from several nodes. This phenomenon is not desirable for the destination node and has negative effect on network capacity and efficiency. Moreover, transmission power of each node can affect capacity and efficiency of wireless networks. Increasing the transmission power increases coverage and decreases the number of relay nodes. Also it may increase the interference. Space has effect on capacity as well, since spatial reuse techniques can be utilized. The main question about scaling law is that what is the throughput behavior in large-scale networks considering the aforementioned restrictive factors? Kumar was the first to study this behavior in networks with random layout and multi hop routing. For a network with local communications, by increasing the number of nodes, mean length of route between source and destination, and as a result node capacity remains constant. Networks with this feature are called scalable networks. Moreover, the expected route length of a specific traffic pattern can determine throughput scalability. Note that, as the traffic pattern becomes less local, node capacity may decrease quickly with increased network size. The factors which affect this phenomenon include routing protocol type, MAC layer algorithm, nodes layout and nodes movement. The aforementioned parameters may act different in various networks and the value and characteristic of each parameter have different effect on network throughput. Recent studies on this topic lack simulation results. The main goal of this project is to evaluate the throughput and simulate large-scale/dense wireless adhoc networks considering the aforementioned variables. Also, factors which affect scalability of such networks are studied. Keywords: wireless adhoc network, Capacity, Throughput, Scaling Law, Large Scale, Three dimensional, two dimensional
