بهار 92
20
1 هار ب92 و ج ش ن ی دا گ واد ن ا ام خ ام و ن :ن اده ر ک خ و ک ی ن م ادی ج س دس ن ه م- و ن س/ ی ن/ ي س ح3 ن/ می ر ا8 کت د ما ن هد را ا8 ن س :ا اله :8 ق م3 وان ن ع دا ام خ ه ن ب ل ب ا8 ق8 ت م8 عات لا ط ا8 ت س ا ن ن ا ا ه ن /ن ي ه ب ی ب ا/ رن/ ست م م/ ی س ی ب های ه ک ن س در
description
به نام خدا. عنوان مقاله :. استاد راهنما:. دکتر امین حسيني سنو-مهندس سجادی. نام و نام خانوادگی دانشجو:. منی کوچک زاده. بهار 92. فهرست. مقدمه پارامترهای مسیر یابی مدل شبکه مسیریابی با حداقل تاخیر فرموله کردن مسئله راه حل دقیق برای توپولوژی خطی توصیف راه حل بهینه - PowerPoint PPT Presentation
Transcript of بهار 92
92بهار 1
:نام و نام خانوادگی دانشجو
منی کوچک زاده
دکتر امین حسيني سنو-مهندس سجادی
:استاد راهنما
عنوان مقاله :
خدا نام به
مسیریابی بهینه با انباشت اطالعات متقابل در شبکه
های بی سیم
فهرست
مقدمه یابی مسیر پارامترهای شبکه مدل تاخیر حداقل با مسیریابی مسئله کردن فرموله خطی توپولوژی برای دقیق حل راه بهینه حل راه توصیف شبیه‌سازی و هوشمند توزیع گیری نتیجهمراجع
مقدمه
و بهینه مسیریابی استراتژی‌های روی بر ما حاضر تحقیق درنرخ بدون کدهای با گامه چند بیسیم شبکه‌های در زمانبندی
. نود هر به را اجازه این نرخ بدون کدهای کرده‌ایم تمرکزانباشت را متقابل اطالعات بسته هر انتقال با تا می‌دهد شبکه
به. نسبت را توجهی قابل کارایی تا می‌شود باعث این کند . آوریم بدست مسیر کوتاهترین مسیریابی مرسوم روشهای
مشارکتی ارتباطی تکنیک‌های برای روش این این، بر عالوه . هر به دارد بهتری خروجی هستند، انرژی انباشت بر مبتنی که
شرکت انتقال در نود کدام اینکه خصوص روشدر این حالتصمیم گیرد، قرار استفاده مورد رمزگشایی در کدامیک و کند . ما است کرده خلق شبکه در را پیچیده‌ای و ترکیبی گیری‌های
سازی فرموله را تنظیمات این در توجه مورد مشکل سهتاخیر،- 1کرده‌ایم: حداقل با حداقل- 2مسیریابی با مسیریابی
و تاخیر محدودیت گرفتن درنظر با و با- 3انرژی انتشار . تاخیر حداقل
بر زمانبندی و مسیریابی سازی بهینه در مشکل سه مطالعه به مااطالعات انباشت از استفاده با چندگانه بیسیم شبکه‌های روی
. یک با شبکه یک بار اولین برای ما خاص طور به می‌پردازیم متقابلو مقصد و منبع . nجفت هنگامی گرفته‌ایم نظر در کننده تقویت نود
که نرخ یک در متقابل اطالعات نودها دیگر می‌یابد، انتقال نود یک کهمی‌کنند انباشت دارد، خودشان ورودی لینک‌های ظرفیت به .بستگی
مقدمه
: میگیریم نظر در یابی مسیر در که پارامترهایی
و است ثابت نودها از انتقال نیروی سطوح اول، مسئلهبا مقصد به مبدا از بسته یک انتقال که است این هدف
گیرد . صورت تاخیر حداقل به هدف و است متغیر انتقال نیروی سطوح دوم، مسئله
با مقصد در بسته دریافت جهت کل انرژی رساندن حداقلمی‌باشد تاخیر محدودیت
نیروی سطوح با را مدل شبکه یک ما سوم، مسئله در ) نظر ) در منبع یک تنها با اول مسئله مشابه ثابت انتقال
به بسته یک انتشار که است این هدف آن در که می‌گیریمگیرد صورت تاخیر حداقل با نودها .تمام
شبکه مدل
شامل شبکه و dمنبع، sمدل کننده nمقصد تقویت نودشکل . 1در در زمان تغییرات است شده نمایشداده
. زمان که است سناریویی مدل این ندارد وجود کانال حالتبیت‌های انتقال زمان هر از بزرگتر کانال‌ها پیوستگی
. بسته یک منبع اول، مسئله دو در می‌باشد شده کدگذاری . بسته سوم، مسئله در می‌شود دریافت مقصد در که دارد
. شود دریافت شبکه نودهای تمامی در باید منبع
1شکل
و: 1شکل مقصد منبع، با شبکه از تقویت 4مثالی نودکه. دیگر نودهای و است مخابره حال در نود یک کنند
سرعت با را متقابل اطالعات شده انباشت بسته‌هایو فرستنده میان لینک ظرفیت به توجه با شده داده
نکرده‌اند رمزگشایی .نود،
تاخیر حداقل با مسیریابی
تاخیر حداقل با مبدا به مقصد از بسته‌ها مسیریابی مسئله: می‌شود زیر مسئله‌های زیر شامل
در باید کننده تقویت نودهای از زیرمجموعه کدام ،] اوًالکنند؟ شرکت بسته‌ها نقل و حمل
یابند؟ انتقال باید نودها این ترتیبی چه به ،] ثانیا باشد؟ باید چقدر نودها این انتقال زمان مدت ،] ثالثا
مسئله کردن فرموله
زیر فرمول از بهینه‌سازی مسئله حل توسط تاخیر حداقل. می‌آید بدست
توپولوژی برای دقیق حل راهخطی
ارائه خطی توپولوژی برای را بهینه حل راه ویژه بطور ماشکل. در که طور همان خاص، بطور نشان 4می‌دهیم
گرفته‌اند قرار خط یک روی بر نودها تمام است شده داده . فرضمی‌کنیم ما ندارند قرار محل یک در نودی دو هیچ و
انرژی چگالی یک با نود هر . Pکه بعالوه، می‌یابد انتقالنودهای بین انتقال بین jو iظرفیت فاصله به وابسته تنها
کاهش از یکنواخت بطور آن تابع که می‌باشد نود دومی‌یابد.
4شکل
بهینه حل راه توصیف
برچسب شماره‌های با ترتیب به نودها که کنید فرضمی‌باشد مبدا نود به متعلق صفر که راه. می‌خورند اساس
مرحله هر در تاخیر، حداقل با پخش مسئله برای بهینه حلj. است بهینه نود یک انتقال حداکثر برای ،
. تاخیر حداقل با پخش جهت انتقال ساختار و بهینه زمان قطعهکامل بسته که نودهایی مجموعه از نود یک حداکثر مرحله، هر در
. می‌شود منتقل دارند، اختیار در را
شبیه‌سازی و هوشمند توزیع
با روشسنتی در تاخیر حداقل با مسیریابی ابتدا اینجا، درروی دایجکسترا مسیر کوتاهترین الگوریتم از استفاده
آن در که است شده محاسبه وزن‌دار پیوند Wijگراف وزنi-j از بسته تحویل جهت نیاز مورد زمان jبه iبعنوان
. است تعریفشده
نود‌جهت‌مسیریابی‌با‌حداقل‌تاخیر‌سنتی،روش‌هوشمند‌یک،روش‌هوشمند‌دو25یک‌شبکه‌با‌و‌راه‌حل‌بهینه‌با‌انباشت‌انرژی‌متقابل‌نشان‌داده‌شده‌است.
و هوشمند توزیعشبیه‌سازی
شبیه‌سازی و هوشمند توزیع
از ما دوم شبیه‌سازی . 20در مکان‌های کردیم استفاده نودنودهای مکان اما هستند، ثابت قبل مانند مقصد و مبدا
روی بر تصادفی بصورت کننده تغییر 100تقویت نمونهبدست. تاخیر حداقل ما نمونه، توپولوژی هر برای می‌کند . شکل در می‌کنیم محاسبه الگوریتم چهار توسط را آمدهاساسدو بر تاخیر حداقل از نسب تجمعی توزیع تابع زیرحداقل با سنتی مسیر روشکوتاه‌ترین و روشهوشمندمتقابل، اطالعات انباشت بهینه حل اساسراه بر تاخیر
. است شده رسم
شبیه‌سازی و هوشمند توزیع
اساسدو بر تاخیر حداقل از نسب تجمعی توزیع تابعحداقل با سنتی مسیر روشکوتاه‌ترین و روشهوشمندمتقابل، اطالعات انباشت بهینه حل اساسراه بر تاخیر
. است شده رسم
گیری نتیجه
روی زمانبندی و بهینه مسیریابی مشکل سه ما تحقیق، این دراطالعات انباشت از استفاده با چندگامه بیسیم شبکه‌های
. بهینه مسائل مانند را مسائل کل ما کردیم بررسی را متقابلچندین از استفاده با سپس و کردیم فرموله ترکیبی سازی
کردیم استفاده حل‌ها راه سازی ساده جهت ساختاری ویژگی . کلیدی نکته کردیم استخراج را بهینه حریصانه الگوریتم‌های وکه است این پیشین کارهای برخالف الگوریتم‌ها این مورد در
بهینه حل راه محاسبه برای خطی برنامه هیچ حل به نیازی آنهاهمچنان. حریصانه الگوریتم‌های این که حالی در ندارنداز ساده‌تر توجهی قابل بطور آنها دارند، نمایی پیچیدگی
حل راه تا می‌دهند ما به را اجازه این و هستند پیشین طرح‌های . روش دو همچنین، ما کنیم محاسبه معیار یک مانند را بهینهدر کارایی نمایشخوب جهت را عملیاتی و ساده هوشمند
. داده‌ایم پیشنهاد بهینه حل راه با مقایسه
مراجع [1]R.UrgaonkarandM.J.Neely.Optimalroutingwithmutualinformationaccumulationinwireless
networks.Tech.ReportarXiv:1008.4896. [2]G.Kramer,I.Maric,andR.D.Yates.Cooperativecommunications.Found.TrendsNetw.,vol.1,
pp.271-425,2006. [3]J.N.Laneman,D.N.C.Tse,andG.W.Wornell.Cooperativediversityinwirelessnetworks:
Ecientprotocolsandoutagebehavior.IEEETrans.Inf.Theory,vol.50,no.12,pp.3062-3080,Dec.2004.
[4]R.Mudumbai,G.Barriac,andU.Madhow.Onthefeasibilityofdistributedbeamforminginwirelessnetworks.IEEETrans.WirelessCommun.,vol.6,no.5,pp.1754-1763,May2007.
[5]J.N.LanemanandG.W.Wornell.Distributedspace-timecodedprotocolsforexploitingcooperativediversityinwirelessnetworks.IEEETrans.Inf.Theory,vol.49,no.10,pp.2415-2425,Oct.2003.
[6]A.F.Molisch,N.B.Mehta,J.Yedidia,andJ.Zhang.Performanceoffountaincodesincollaborativerelaynetworks.IEEETrans.WirelessCommun.,vol.6,no.11,pp.4108-4119,Nov.2007.
[7]S.C.Draper,L.Liu,A.F.Molisch,andJ.Yedidia.Routingincooperativewirelessnetworkswithmutual-informationaccumulation.Proc.IEEEICC,May2008.
[8]M.Luby.LTcodes.Proc.43rdAnnualIEEESymp.FoundationsofComputerScience(FOCS),pp.271-282,2002.
[9]J.W.Byers,M.Luby,andM.Mitzenmacher.Adigitalfountainapproachtoasynchronousreliablemulticast.IEEEJ.Sel.AreasCommim.,vol.20,no.8,pp.1528-1540,Oct.2002.
[10]A.Shokkrollahi.Raptorcodes.Proc.Int.Symp.Inform.Theory,2004. [11]D.J.C.MacKay.Fountaincodes.IEEProc.Communications,vol.152,no.6,pp.1062-1068,
Dec.2005. [12]J.CasturaandY.Mao.Ratelesscodingandrelaynetworks.IEEESignalProcessingMag.,vol.
24,no.5,pp.27-35,Sept.2007. [13]X.LiuandT.J.Lim.Fountaincodesoverfadingrelaychannels.IEEETrans.WirelessCommun.,
vol.8,no.6,pp.3278-3287,June2009.
مراجع [14]C.LottandD.Teneketziz.Stochasticroutinginad-hocnetworks.IEEETrans.Autom.Control,vol.51,
no.1,pp.52-70,Jan.2006. [15]R.Laufer,H.Dubois-Ferriere,andL.Kleinrock.Multirateanypathroutinginwirelessmeshnetworks.
Proc.IEEEINFOCOM,April2009. [16]M.J.NeelyandR.Urgaonkar.Optimalbackpressureroutinginwirelessnetworkswithmulti-receiver
diversity.AdHocNetworks(Elsevier),vol.7,no.5,pp.862-881,July2009. [17]H.Dubois-Ferriere,M.Grossglauser,andM.Vetterli.Least-costopportunisticrouting.Allerton
Conference,Sept.2007. [18]A.E.Khandani,J.Abounadi,E.Modiano,andL.Zheng.Cooperativeroutinginstaticwireless
networks.IEEETrans.Commun.,vol.55,no.11,Nov.2007. [19]S.Sharma,Y.Shi,Y.T.Hou,H.D.Sherali,andS.Kompella.Cooperativecommunicationsinmulti-hop
wirelessnetworks:Jointflowroutingandrelaynodeassignment.Proc.IEEEINFOCOM,April2010. [20]M.Dehghan,M.Ghaderi,andD.Goeckel.Cooperativediversityroutinginwirelessnetworks.Proc.
WiOpt2010,June2010. [21]M.BaghaieandB.Krishnamachari.Delayconstrainedminimumenergybroadcastincooperative
wirelessnetorks.Proc.IEEEINFOCOM2011,toappear. [22]J.Chen,L.Jia,X.Liu,G.Noubir,andR.Sundaram.Minimumenergyaccumulativeroutinginwireless
networks.Proc.IEEEINFOCOM,March2005. [23]M.Agarwal,J.H.Cho,L.Gao,andJ.Wu.Energyefficientbroadcastinwirelessadhocnetworkswith
hitch-hiking.Proc.IEEEINFOCOM,March2004. [24]I.MaricandR.D.Yates.Cooperativemultihopbroadcastforwirelessnetworks.IEEEJ.Sel.Areas
Commun.,vol.22,no.6,pp.1080-1088,Aug.2004. [25]B.Sirkeci-MergenandA.Scaglione.Onthepowerefficiencyofcooperativebroadcastindense
wirelessnetworks.IEEEJ.Sel.Areas Commun.,vol.25,no.2,pp.497-507,Feb.2007. [26]I.MaricandR.D.Yates.Cooperativemulticastformaximumnetworklifetime.IEEEJ.Sel.Areas
Commun.,vol.23,pp.127-35,Jan.2005. [27]R.Yim,N.Mehta,A.Molisch,andJ.Zhang.Progressiveaccumulativerouting:Fundamentalconcepts
andprotocol.IEEETrans.WirelessCommun.,vol.7,no.11,pp.4142-4154,Nov.2008.
تشکر با
