Hajihoseini_seminar_presentation

‫برق‬ ‫مهندسی‬ ‫دانشکده‬
‫بهشتی‬ ‫شهید‬ ‫دانشگاه‬
‫در‬ ‫رادیویی‬ ‫منابع‬ ‫تخصیص‬
‫شبکه‬‫رادیوشناختی‬ ‫حسگر‬ ‫های‬
‫راهنما‬ ‫استاد‬:‫قرشی‬ ‫دکتر‬
‫نگارش‬:‫حاجی‬ ‫امیرحسین‬‫گزستانی‬ ‫حسینی‬
‫تابستان‬1394

3/21
‫مناب‬ ‫تخصیص‬‫ع‬
‫در‬ ‫رادیویی‬
‫شبکه‬‫حسگ‬ ‫های‬‫ر‬
‫رادیوشناختی‬
‫مقدمه‬‫شبکه‬‫حسگر‬ ‫های‬
‫منابع‬ ‫تخصیص‬
‫شبکه‬ ‫در‬
‫روش‬‫های‬
‫توزیع‬‫شده‬
‫نتیجه‬‫و‬ ‫گیری‬
‫پیشنهادات‬
‫مقدمه‬ 1
2
3
4
‫مطالب‬ ‫فهرست‬
5
‫شبکه‬ ‫در‬ ‫رادیویی‬ ‫منابع‬ ‫تخصیص‬‫رادیوشناختی‬ ‫حسگر‬ ‫های‬
‫روش‬‫توزیع‬ ‫های‬‫شده‬
‫نتیجه‬‫پیشنهادات‬ ‫و‬ ‫گیری‬

4/21
•‫شبکه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫افزایش‬‫بی‬ ‫حسگر‬ ‫های‬‫طیف‬ ‫بودن‬ ‫محدود‬ ‫و‬ ‫سیم‬
•‫در‬ ‫طیف‬ ‫از‬ ‫استفاده‬5‫تا‬10‫درصد‬
•‫شبکه‬‫های‬‫رادیوشناختی‬
•‫چاله‬‫و‬ ‫اولیه‬ ‫کاربران‬ ‫و‬ ‫طیفی‬ ‫های‬‫ثانویه‬
‫مقدمه‬

5/21
•‫شبکه‬‫بی‬ ‫حسگر‬ ‫های‬‫سیم‬
•‫دست‬ ‫برای‬ ‫رقابت‬ ‫و‬ ‫بودن‬ ‫محور‬ ‫رویداد‬‫ط‬ ‫به‬ ‫یابی‬‫یف‬
•‫باند‬ISM‫دستگاه‬ ‫دیگر‬ ‫و‬‫مخابراتی‬ ‫های‬

6/21
•‫شبکه‬ ‫با‬ ‫شناختی‬ ‫روش‬ ‫تطبیق‬‫بی‬ ‫حسگر‬ ‫های‬‫سی‬‫م‬
•‫محدودیت‬ ‫بر‬ ‫غلبه‬‫شبکه‬ ‫های‬‫بی‬ ‫حسگر‬ ‫های‬‫سی‬‫م‬
•‫بی‬ ‫طیف‬ ‫شناخت‬ ‫قابلیت‬‫استفاده‬
•‫رادیوشناختی‬ ‫قابلیت‬
•‫طیف‬ ‫سنجش‬
•‫اشتراک‬‫طیف‬ ‫گذاری‬
•‫پیش‬‫اصلی‬ ‫کاربر‬ ‫رسیدن‬ ‫بینی‬

7/21
‫شبکه‬‫های‬
‫حسگر‬
‫بی‬‫سیم‬
‫قابلیت‬
‫حسگر‬

8/21
•‫شبکه‬‫رادیوشناختی‬ ‫حسگر‬ ‫های‬
•‫اصلی‬ ‫کاربر‬ ‫حقوق‬ ‫از‬ ‫حفاظت‬ ‫و‬ ‫داده‬ ‫ارسال‬
•‫اشتراک‬ ‫و‬ ‫طیف‬ ‫سنجش‬‫سنجش‬ ‫اطالعات‬ ‫گذاری‬
•‫آن‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫و‬ ‫طیف‬ ‫انتخاب‬

9/21
•‫شبکه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫مزایای‬‫رادیوشناختی‬ ‫حسگر‬ ‫های‬
•‫استفاده‬‫فناوری‬ ‫برای‬ ‫خالی‬ ‫جاهای‬ ‫و‬ ‫طیف‬ ‫از‬ ‫کارآمد‬ ‫ی‬‫جدید‬ ‫های‬
•‫کانال‬ ‫از‬ ‫استفاده‬‫متعدد‬ ‫های‬
•‫انرژی‬ ‫کارآمدی‬
•‫جهانی‬ ‫عملکرد‬
•‫مزایای‬‫متصدیان‬ ‫برای‬ ‫طیف‬ ‫دادن‬ ‫اجاره‬ ‫مالی‬
•‫حمالت‬ ‫از‬ ‫اجتناب‬

10/21
•‫تفاوت‬‫شباهت‬ ‫و‬ ‫ها‬‫شبکه‬ ‫های‬‫های‬‫حسگری‬ ‫و‬ ‫اقتضایی‬
‫ویژگی‬adhoc
‫باند‬‫استفاده‬
CRSNs WSNs
‫محدوده‬‫مخابراتی‬
‫مخابرات‬
‫گره‬ ‫چگالی‬‫ها‬
‫فضاهای‬ ‫از‬ ‫استفاده‬‫خالی‬
‫چند‬ ‫مخابرات‬‫پرشی‬
‫حفاظت‬‫انرژی‬
‫حرکت‬
‫و‬ ‫مجوز‬ ‫دارای‬ ‫باندهای‬ISM
‫طوالنی‬
‫انتشار‬
‫جمعیت‬ ‫کم‬
‫بله‬
‫اغلب‬
‫مهم‬
‫اغلب‬
ISM
‫کوتاه‬
‫نقطه‬ ‫به‬ ‫نقطه‬
‫جمعیت‬ ‫پر‬
‫خیر‬
‫اغلب‬
‫به‬‫مهم‬ ‫شدت‬
‫ثابت‬ ‫یا‬ ‫کم‬
‫و‬ ‫مجوز‬ ‫دارای‬ ‫باندهای‬ISM
‫کوتاه‬
‫نقطه‬ ‫به‬ ‫نقطه‬
‫جمعیت‬ ‫پر‬
‫بله‬
‫اغلب‬
‫به‬‫مهم‬ ‫شدت‬
‫ثابت‬ ‫یا‬ ‫کم‬
G. P. Joshi, S. Y. Nam, and S. W. Kim, "Cognitive radio wireless sensor networks:
applications, challenges and research trends," Sensors, vol. 13, pp. 11196-11228, 2013.

11/21
•‫شبکه‬ ‫کاربردهای‬‫رادیوشناختی‬ ‫حسگر‬ ‫های‬
•‫انتظامی‬ ‫و‬ ‫عمومی‬ ‫امنیت‬
•‫حوزه‬‫سالمت‬ ‫ی‬
•‫ساختمانی‬ ‫درون‬ ‫و‬ ‫خانگی‬
•‫لحظه‬ ‫نظارت‬‫ای‬
•‫چالش‬‫شبکه‬ ‫در‬ ‫ها‬‫رادیوشناختی‬ ‫حسگر‬ ‫های‬
•‫کانال‬ ‫انتخاب‬
•‫توان‬ ‫مصرف‬
•‫سرویس‬ ‫کیفیت‬
•‫روش‬‫سنجش‬ ‫های‬

12/21
‫در‬ ‫منابع‬ ‫تخصیص‬
‫شبکه‬‫حسگر‬ ‫های‬
‫متمرکز‬
‫خوشه‬ ‫بر‬ ‫مبتنی‬‫بندی‬
‫انرژی‬ ‫کارآمدی‬
‫گذردهی‬
‫سرویس‬ ‫کیفیت‬
‫تداخل‬
‫اولویت‬ ‫و‬ ‫عدالت‬
‫دست‬ ‫به‬ ‫دست‬‫شدن‬
•‫شبکه‬ ‫خواص‬‫آن‬ ‫اثرات‬ ‫و‬ ‫رادیوشناختی‬ ‫حسگر‬ ‫های‬‫رادیو‬ ‫منابع‬ ‫تخصیص‬ ‫بر‬ ‫ها‬‫یی‬
•‫ترافیک‬(CRNs)
•‫شبکه‬ ‫در‬ ‫ثابت‬ ‫باندهای‬‫بی‬ ‫حسگر‬ ‫های‬‫سیم‬(WSNs)
1
1:‫فرکانسی‬ ‫شدن‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫دست‬
Ahmad, A.; Ahmad, S.; Rehmani, M.H.; Hassan, N.U., "A Survey on Radio Resource Allocation in Cognitive
Radio Sensor Networks," in Communications Surveys & Tutorials, IEEE , vol.17, no.2, pp.888-917, 2015.

13/21
•‫متمرکز‬ ‫روش‬
•‫گره‬‫مرکزی‬ ‫ی‬
•‫طیف‬ ‫تخصیص‬ ‫تصمیمات‬
•‫ارسال‬‫تصمیمات‬
•‫مزایا‬
•‫شبکه‬ ‫از‬ ‫عمومی‬ ‫دانش‬ ‫با‬ ‫کارآمد‬ ‫تصمیمات‬
•‫بهینه‬ ‫معیار‬ ‫چند‬ ‫یا‬ ‫یک‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬ ‫به‬‫سازی‬
•‫انرژی‬ ‫کارآمدی‬
•‫گذردهی‬ ‫کردن‬ ‫حداکثر‬
•‫تداخل‬ ‫کردن‬ ‫حداقل‬
•‫عادالنه‬ ‫اشتراک‬‫طیف‬ ‫ی‬
•‫اولویت‬ ‫مالحظات‬
•‫معایب‬
•‫سیگنال‬ ‫سربار‬‫دهی‬‫باال‬
•‫الزم‬‫مشترک‬ ‫کنترل‬ ‫کانال‬ ‫در‬ ‫انتقال‬ ‫برای‬ ‫باال‬ ‫توان‬ ‫داشتن‬

14/21
•‫خوشه‬ ‫بر‬ ‫مبتنی‬ ‫روش‬‫بندی‬
•‫خوشه‬‫کوچک‬ ‫های‬
•‫یک‬‫تعدادی‬ ‫و‬ ‫خوشه‬ ‫مسئول‬‫عضو‬
•‫مسئول‬‫جمع‬ ‫اعضا‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫اطالعات‬ ‫خوشه‬‫می‬‫کند‬.
•‫تصمیمات‬‫اتخاذ‬ ‫را‬ ‫طیف‬ ‫تخصیص‬‫می‬‫کند‬.
•‫تصمیمات‬‫می‬ ‫ارسال‬ ‫اعضا‬ ‫برای‬ ‫را‬‫کند‬.
•‫مزایا‬
•‫مشترک‬ ‫کنترل‬ ‫کانال‬ ‫برای‬ ‫کم‬ ‫توان‬
•‫سیگنال‬ ‫سربار‬‫خوشه‬ ‫مسئول‬ ِ‫م‬‫ک‬ ‫دهی‬
•‫امکان‬‫استفاده‬‫خوشه‬ ‫برای‬ ‫باند‬ ‫پهنای‬ ‫از‬ ‫مجدد‬ ‫ی‬‫از‬ ‫دور‬ ‫های‬‫هم‬
•‫معایب‬
•‫احتیاج‬‫کانال‬ ‫به‬‫مشترک‬ ‫های‬‫بیشتر‬
•‫خوشه‬ ‫مسئول‬ ‫خرابی‬

15/21
•‫توزیع‬ ‫روش‬‫شده‬
•‫نیاز‬ ‫مرکزی‬ ‫واحد‬ ‫یک‬ ‫به‬‫ندارد‬.
•‫تصمیم‬‫همسایه‬ ‫کمک‬ ‫با‬ ‫مستقل‬ ‫گیری‬‫ها‬
•‫مزایا‬
•‫سیگنال‬ ‫سربار‬‫دهی‬‫کم‬
•‫اتخاذ‬‫تصمیم‬‫سریع‬‫تر‬
•‫در‬‫انطباق‬ ‫قابل‬ ‫سرعت‬ ‫به‬ ‫تغییر‬ ‫اثر‬‫است‬.
•‫معایب‬
•‫تصمیم‬ ‫که‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬‫گیری‬‫اس‬ ‫محلی‬ ‫اطالعات‬ ‫بر‬ ‫مبتنی‬ ‫ها‬‫ممکن‬ ،‫ت‬
‫کارآمد‬ ‫حل‬ ‫راه‬ ‫است‬‫نباشد‬.
•‫نسبت‬‫فعالیت‬ ‫و‬ ‫غیردقیق‬ ‫اطالعات‬ ‫به‬‫حساس‬ ‫مخرب‬ ‫های‬‫است‬.

16/21
•‫روش‬‫توزیع‬ ‫های‬‫بهینه‬ ‫برای‬ ‫شده‬‫مانند‬ ‫عبارت‬ ‫یک‬ ‫سازی‬
‫روش‬‫توزیع‬ ‫های‬‫شده‬‫ی‬
‫رادیویی‬ ‫منابع‬ ‫تخصیص‬
0
1
argmin ( )
N
k
k
J

 


‫افزایشی‬
‫اجماعی‬
‫انتشاری‬
A. H. Sayed, "Adaptation, learning, and optimization over networks,"
Foundations and Trends in Machine Learning, vol. 7, pp. 311-801, 2014.
*1 1
1
( ), 0
N
i i k i
k
J i
N 

   

   

17/21
•‫افزایشی‬
•‫پیوند‬ ‫یا‬ ‫عامل‬ ‫خرابی‬
•‫دلخواه‬ ‫همبندی‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫شروع‬
•‫حلقوی‬ ‫مسیر‬ ‫کردن‬ ‫مشخص‬
*
*
*
*
1, 1 1 1
2, 1, 2 1
3, 2, 3 1
1, 1
( )
( )
( )
( )
i i i
i i i
i i i
i N i N i
J
N
J
N
J
N
J
N





  

  

  

  
 


 

  

   



  



   


*, 1, 1,( )k i k i k k iJ
N 

     

18/21
•‫اجماعی‬
*, , 1 , 1( )
k
k i lk l i k k k i
l N
a J
    

  
0lka 
1
1
N
lk
l
a


0lka  kl Nif

19/21
•‫انتشاری‬
*, , 1 , 1( )
k
k i lk l i k k k i
l N
a J
    

  
‫همگرایی‬ ‫ناحیه‬ ‫و‬ ‫سرعت‬
*, , 1 , 1
( ) ( )
( )
k k
k i lk l i k k lk l i
l N l N
coop decen
a J a
    
 
   

20/21
‫نتیجه‬‫پیشنهادات‬ ‫و‬ ‫گیری‬
‫بررسی‬
‫روش‬‫و‬ ‫ها‬
‫معیارهای‬
‫رادیویی‬
‫حسگر‬
‫اهمیت‬

21/21

Hajihoseini_seminar_presentation

Recommended

Recommended

More Related Content

Viewers also liked

Viewers also liked (8)

Hajihoseini_seminar_presentation