عنوان

تخصیص منابع برای مخابرات فوق قابل اطمینان و کم تأخیر امن در کاربردهای اینترنت اشیاء

پ۲۸۴۱۳

per

تخصیص منابع برای مخابرات فوق قابل اطمینان و کم تأخیر امن در کاربردهای اینترنت اشیاء

سولماز سرخی اسبقی

برق و کامپیوتر

۱۴۰۱

۱۰۱ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

برق - مخابرات

۱۴۰۱/۰۴/۲۹

امروزه میلیونها دستگاه در کاربردهاي مهم ایمنی و امنیت مانند، سیستمهاي کنترل صنعتی، وسایل نقلیه،مدیریت بلایا و زیرساختهاي حیاتی مورد استفاده قرار میگیرند. تعداد زیادي از این دستگاهها به هم متصلمیشوند تا شبکه اینترنت اشیاء را تشکیل دهند. باتوجه به ماهیت پخشی ارتباطات بیسیم، سیستمهايارتباطی اینترنت اشیاء به ویژه در استراق سمع آسیبپذیر هستند. از این رو، در سالهاي اخیر فناوري بیسیمنسل پنجم رشد چشمگیري داشته است و اینترنت اشیاء براي استفاده در این نسل توصیه شده است. هدفنسل پنجم و ششم شبکه تلفن همراه این است که، یک جهش انقلابی از نظر نرخ داده، تأخیر، اتصال گسترده،قابلیت اطمینان شبکه و بهرهوري انرژي داشته باشد.سیستمهاي بیسیم نسل پنجم و فراتر، از قابلیت اطمینان بالا و تأخیر کم برخوردار هستند. درواقع تکاملشبکههاي نسل پنجم ، ظهور ارتباطات نسل ششم و اینترنت اشیاء منجربه ظهور دسته جدیدي از خدماتشده است. اما در این میان ارتباطات فوق العاده قابل اطمینان با تأخیر کم، بهدلیل نیازهاي سختگیرانه ومتناقض بسیار چالشبرانگیز است و تحقیقات آن هنوز در مراحل ابتدایی هستند. زیرا، براي کاهش تأخیر،بایستی طول بستههاي ارسالی کوتاه باشد، که در اینصورت کاهش افزونگی باعث افزایش احتمال خطاي کدبرداري میشود. در این پایاننامه، دو مسئله بهینهسازي، بیشینهسازي گذردهی وزندار شده و کمینهسازيتوان ارسالی کل را در یک سناریو اینترنت اشیاء مانند اتوماسیون کارخانه در حضور یک شنودگر درنظرمیگیریم، حل هر دو مسئله بهینهسازي فوق، دشوار است. بنابراین، هر دو مسئله بیشینهسازي گذردهیوزندار شده و کمینهسازي توان ارسالی کل را که مسائل بهینهسازي غیر محدب هستند، به مسائل بهینهسازيمحدب تبدیل میکنیم. در حل مسئله بیشینهسازي از الگوریتم BCD و الگوریتم گرادیان افزایشی استفادهمیکنیم و همچنین براي حل مسئله کمینهسازي نیز از الگوریتم گرادیان افزایشی استفاده میکنیم. براي حلبخش مشتق الگوریتم گرادیان افزایشی از روشهاي تخمینی استفاده میکنیم و در نتایج شبیهسازي به مقایسهعملکرد آنها میپردازیم.

Today, millions of devices are used in important safety and security applications such as industrial control systems, vehicles, disaster management and critical infrastructure. Many of these devices are connected to each other, to form the Internet of Things. Due to the broadcast nature of wireless communications, IoT communication systems are particularly vulnerable to eavesdropping. Thus, in recent years, fifth-generation wireless technology has grown significantly and the Internet of Things is recommended for use in this generation. The goal of the fifth and sixth generation mobile networks is to make a revolutionary leap in terms of data rates, latency, mass connectivity, network reliability and energy efficiency.Fifth generation wireless systems and beyond have high reliability and low latency. In fact, the evolution of fifth-generation networks, the emergence of sixth-generation communications, and the Internet of Things have led to the emergence of a new set of services. But in the meantime, extremely reliable communications with low latency are very challenging due to strict and conflicting needs and its research is still in its infancy. Because, to reduce the delay, the length of the transmitted packets should be short , which increases the decoding error probability due to the reduction of redundancy.In this thesis, we consider the two optimization problems, weighted sum throughput maximization problem and total transmit power minimization problem, In an IoT scenariosuch as factory automation in the presence of eavesdropping. Both of the above optimization problems are difficult to solve. Therefore, We convert both weighted sum throughput maximization problem and total transmit power minimization problem, which are non-convex optimization problems, into convex optimization problems. For solving the maximization problem, we use the BCD algorithm and the gradient ascent algorithm and we also use the gradient ascent algorithm to solve the minimization problem. After that we use estimation methods to solve the derivative part of the gradient ascent algorithm and in the simulation results, we compare their performance

Resource Allocation for Secure Ultra-Reliable Low Latency Communication in IoT Applications

‏سرخی اسبقی،

‏سولماز

تهیه کننده

‏محصل فقهی،

موسوینیا،

‏محمود

‏میرجواد

استاد راهنما

استاد مشاور

‏تبریز