افزایش گذردهی در شبکه‌‎های موردی به‎‌وسیله ‎مدل صف چابکی با در نظر داشتن احتمالات ا‎ختصاص اولیه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
محمد امین کشتکار 1
احمد خونساری 1، 2
ابوالفضل دیانت 1
1 دانشکده ﺑﺮق وﻛﺎﻣﭙﻴﻮﺗﺮ، دانشگاه ﺗﻬﺮان، ﺗﻬﺮان، اﻳﺮان
2 پژوهشکده علوم کامپیوتر، پژوهشگاه دانش های بنیادین(IPM)، تهران، ایران
چکیده
شبکه‎ های موردی بی‎سیم از دیرباز مورد توجه محققان و صاحبان صنعت بوده است. با گذشت زمان این شبکه‎ها حوزه‎های متفاوتی از صنایع و کاربردها را در برگرفته است و نوع خاصی از این شبکه‎ها با نام شبکه‎های اقتضایی بین خودرویی وارد صنعت خودرو شده است. در این مقاله به مدل‎سازی تاخیر و دست‎یابی به گذردهی بالاتر در شبکه‎های اقتضایی بین خودرویی، به کمک بهره‎مندی از فن‎آوری‎های مختلف دسترسی بی‎سیم می‎پردازیم. برای تحقق این امر، مدل‎سازی و محاسبه تاخیر را به کمک یکی از مدل‌های تئوری صف بانام "چابکی" انجام داده‎ایم و برای کاهش زمان تأخیر ارسال بسته‌ها روش جدیدی ارائه گردیده که در آن خودروها از چند تکنولوژی دسترسی بی‌سیم به‌صورت همزمان بهره می‌برند و بدین ترتیب بسته‌های داده بین چند صف که هرکدام به یک رابط ارتباطی بی‌سیم متصل است پخش می‌شوند و سپس به خودروهای مقصد فرستاده می‎شوند. این بسته‎ها با توجه به اینکه با چه احتمالی در ابتدا به صف‎های کوتاه‎تر ارسال اختصاص یابند، منجر به تاخیرهای متفاوتی می‎گردند که در مقاله به آن پرداخته شده است. این مدل‎سازی نهایتاً موجب کاهش مدت ‌زمان انتظار بسته‌های داده در صف‌ها می‌شود. پس از حل مدل ریاضی مسئله، که در آن حالت توزیع ایستا نیز محاسبه گردیده، نتایج حاصل از شبیه‌سازی، که تکنیک چندرادیویی با مدل صف مذکور را با کارهای پیشین مقایسه می‎کند، نشان‌دهندۀ کاهش چشمگیر زمان تأخیر ارسال بسته‌ها و افزایش گذردهی کلی شبکه است.

کلیدواژه‌ها

  • [1] R. Hassin, and M. Haviv. To Queue or Not to Queue:Equilibrium Behavior in Queuing Systems. NY, USA:Springer US, 2003.
  • [2] M. Gerla, and et. al., "Content Distribution inVANETs,"Vehicular Communications,vol. 1, no. 1, pp.3-12, 2014.
  • [3] N. Naito, and et. al., "Interplay between TVWS andDSRC: Optimal Strategy for QoS of Safety MessageDissemination in VANET," Proc.Computing, Networkingand Communications (ICNC),2013.
  • [4] Z. H. Mir, and F. Filali, "LTE and IEEE 802.11p forVehicular Networking: A Performanceevaluation,"EURASIP Journal on Wireless Communicationsand Networking, vol. 2014, no. 1, pp. 89, 2014.
  • [5] N. Lu, and et. al., "A Dedicated Multi-Channel MACProtocol Design for VANET with Adaptive Broadcasting," Wireless Communications and Networking Conference (WCNC),pp. 1-6, 2010.
  • [6] Y. Zang, and et. al., "A Novel MAC Protocol forThroughput Sensitive Applications in VehicularEnvironments," Proc. IEEE 65th Vehicular TechnologyConference, pp. 2580-2584, 2007.
  • [7] T. Wang, L. Song, and Z. Han, "Collaborative DataDissemination in Cognitive VANETs with Sensing-throughput Tradeoff,"Communications in China (ICCC),pp.41-45, 2012.
  • [8] N. J. Kirsch, and B. M. O"Connor, "Improving thePerformance of Vehicular Networks in High Traffic DensityConditions with Cognitive Radios,"Intelligent VehiclesSymposium (IV),pp. 552-556, 2011.
  • [9] A. J. Ghandour, K. Fawaz,and H. Artail, "Data DeliveryGuarantees in Congested Vehicular Ad Hoc Networks UsingCognitive Networks,"Wireless Communications and MobileComputing Conference (IWCMC),pp. 871-876, 2011.
  • [10] M. Chaqfeh, A. Lakas, and I. Jawhar, "A Survey onData Dissemination in Vehicular Ad HocNetworks,"Vehicular Communications,pp. 214-225, 2014.
  • [11] K. D. Singh, P. Rawat, and J. Bonnin. "Cognitive Radiofor Vehicular Ad Hoc Networks (CR-VANETs): Approachesand Challenges,"EURASIP Journal on WirelessCommunications and Networking, pp. 1-22, 2014.
  • [12] F. J. Ros, J. A. Martinez, and P. M. Ruiz. "A Survey onModeling and Simulation of Vehicular Networks:Communications, Mobility, and Tools,"ComputerCommunications,vol. 43, pp. 1-15, 2014.
  • [13] J. Santa, A. F. Gómez-Skarmeta, and M. Sánchez-Artigas, "Architecture and Evaluation of a Unified V2V andV2I Communication System Based on CellularNetworks,"Computer Communications, vol. 31, no. 12, pp.2850-2861, 2008.
  • [14] J. B. Kenney, "Dedicated Short-range Communications (DSRC) Standards in the United States,"Proceedings of theIEEE,vol. 99, no. 7, pp. 1162-1182, 2011.
  • [15] Y. Zhao, and W. K. Grassmann, "Queueing Analysis ofa Jockeying Model,"Operations research,vol. 43, no. 3, pp.520-529, 1995.
  • [16] R. Hassin, and M. Haviv, "Equilibrium Strategies andthe Value of Information ina Two Line Queueing Systemwith Threshold Jockeying,"Stochastic Models,vol. 10, no. 2,pp. 415-435. 1994.
  • [17] P. Manzoni, et. al., "Mobility Models for Vehicular st Communications," inVehicular ad hoc Networks, 1ed. Springer International Publishing, 2015, ch. 11, pp. 309-333.
  • [18] S. Gonzalez, and V. Ramos, "Preset Delay Broadcast: AProtocol for Fast Information Dissemination in Vehicular AdHoc Networks (VANETs),"EURASIP Journal on WirelessCommunications and Networking, no. 1, pp.1-13, 2016.
  • [19] A. M. Said, M. Marot, A. W. Ibrahim, and H. Afifi, "Modeling Interactive Real-time Applications in VANETswith Performance Evaluation,"Computer Networks, no. 104,pp. 66-78, 2016.

 

علوم رایانش و فناوری اطلاعات
دوره 14، شماره 1
بهار و تابستان
بهار 1395