عنوان

مسیریابی بهینه در شبکه های با برداشت انرژی برای ارتباطات D2D چندهاپ

Number

پ۲۴۶۴۹

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

مسیریابی بهینه در شبکه های با برداشت انرژی برای ارتباطات D2D چندهاپ

First Statement of Responsibility

رعنا مرادپور

Name of Publisher, Distributor, etc.

مهندسی برق و کامپیوتر

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۳۹۹

Specific Material Designation and Extent of Item

۸۴ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

برق گرایش مخابرات-سیستم

Date of degree

۱۳۹۹/۱۰/۲۴

Text of Note

چکیده: هدف اینترنت اشیاء (IoT) اتصال تعداد زیادی از دستگاه¬های ارتباطی به اینترنت، برای تبادل اطلاعات است و ارتباطات دستگاه به دستگاه (D2D) نقش مهمی در تحقق IoT ایفا می¬کنند. ارتباطات D2D یک ارتباط مستقیم بین کاربرها در نزدیکی هم و بدون عبور ترافیک از ایستگاه پایه (BS) یا گره تکامل یافته (eNB) برقرار می¬کند. این ارتباطات، یکی از فناوری¬های مهم در سیستم¬های نسل پنجم (5G) است. شبکه¬های سلولی مخصوصاً شبکه¬هایLTE/LTE-A ، به علت دارا بودن زیرساخت¬های آماده¬به¬کار، پوشش گسترده، پشتیبانی از تحرک و کیفیت سرویس بالا، گزینه مناسبی برای پیاده¬سازی ارتباطات D2D هستند. از جمله مزایای ارتباطات D2D می¬توان به بهبود بازدهی طیفی، بهبود نرخ داده¬، کاهش تأخیر¬، افزایش گذردهی و افزایش ظرفیت در شبکه¬های سلولی اشاره کرد، اما با این حال چالش¬های زیادی برای موفقیت در اجرای این فناوری وجود دارد. یکی از چالش¬های مهم در ارتباطات D2D، مسیریابی داده¬ها روی گره¬های رله D2D چند¬هاپ، برای رسیدن به مقصد و به دست آوردن حداکثر گذردهی است، در حالیکه تضمین شود که تداخل با شبکه سلولی به حداقل برسد. بنابراین لازم است که راه حلی برای کاهش تداخل و افزایش گذردهی با مسیریابی بهینه ارایه شود.در این پایان¬نامه مسئله مسیریابی چندهاپ بین یک جفت منبع و مقصد D2D، تحت محدودیت تداخل تصادفی اعمال شده توسط شبکه سلولی، در نظر گرفته شده است. هدف تعیین مسیر بهینه¬ای است که گذردهی انتها به انتها را حداکثر می¬نماید. این مسئله با طرح توان ثابت با در نظر گرفتن اثر افت مسیر و محوشدگی بررسی می¬شود. از الگوریتم مسیریابی Dijkstra برای پیدا کردن مسیر بهینه از لحاظ گذردهی انتها به انتها استفاده می¬شود. همچنین برای تأمین انرژی و افزایش طول عمر گره¬های D2D از روش برداشت انرژی استفاده می¬شود. عملکرد طرح ارایه شده از نظر گذردهی انتها به انتها D2D برای مقدارهای متفاوت احتمال قطع تداخل، تعداد متفاوت گره¬های رله D2D و برداشت انرژی به دست می¬آید. نتایج شبیه¬سازی نشان می¬دهد که روش پیشنهادی نسبت به طرح توان ثابت فقط با در نظر گرفتن اثر افت مسیر و بدون در نظر گرفتن اثر محوشدگی و همچنین تأمین نکردن انرژی گره¬ها، عملکرد بهتری در افزایش گذردهی و افزایش طول عمر گره¬های D2D دارد.

Text of Note

Abstract:The Internet of Things (IoT) has the main objective of connecting a very large number of communicating devices to the Internet for information exchange and Device-to-device (D2D) communications play an important role in the realization of IoT. D2D communication establishes a direct connection between users in close proximity without traffic passing through a base station (BS) or an evolved node (eNB). This communication is one of the most important technologies in fifth generation (5G) sys-tems. Due to the ready-to-use infrastructure, extended coverage, mobility support and high Quality of Service (QoS), cellular networks especially LTE / LTE-A networks are considered as an appropriate choice for D2D deployments. The benefits of D2D communications include improved spectral efficiency, improved data rates, reduced latency, increased bandwidth, and increased capacity in cellular networks, but there are still many challenges to the success of this technology. One of the open challenges in D2D communications is the routing of data over multiple D2D relay nodes to arrive at the destination and obtain maximum throughput while ensuring that the interfer-ence to the core network is kept to a minimum. Therefore, it is necessary to provide a solution to reduce interference and increase throughput with optimal routing. In this dissertation, we consider the problem of multi-hop routing between a D2D source-destination pair, under stochastic interference constraint imposed by the cel-lular network. we aim to determine the route that maximizes the end-to-end through-put. This problem is investigated with a fixed power scheme considering the effect of path loss and faiding. we use the Dijkstra's algorithm to find throughput-optimal routes between a given pair of D2D nodes. Energy harvesting method is also used to provide energy and increase the life duration of D2D nodes. Performance of the pro-posed scheme is obtained in terms of D2D end-to-end throughput for different values of interference outage probability, different number of D2D relay nodes and ener-gy harvesting. The simulation results show that the proposed method has a better per-formance in increasing the throughput and the life duration of D2D nodes than the fixed power scheme only by considering the effect of path loss and without consider-ing the effect of faiding and also unprovided nodes’ energy.

Variant Title

Optimal routing in networks with energy harvesting for multihop D2D communica-tions

Entry Element

‏مرادپور،

Part of Name Other than Entry Element

‏رعنا

Relator Code

تهيه کننده

Entry Element

‏موسوی نیا،

Entry Element

محصل فقهی،

Part of Name Other than Entry Element

‏میرجواد

Part of Name Other than Entry Element

‏ محمود

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏ تبریز