توصيفگر ها :
شبكه‌هاي موقت خودرويي , ارتباط خودرو به خودرو , خودروهاي رله , مدل نيمه دوسويه , مدل كاملاً دوسويه , پوشش شبكه , تنظيم قرارداد , جايزه
چكيده فارسي :
در سال‌هاي اخير شبكه‌هاي اقتضايي خودرويي توجه زيادي را به خود جلب كرده است. شبكه‌هاي اقتضايي خودرويي زير مجموعه‌اي از شبكه‌هاي اقتضايي تلفن همراه هستند، كه در واقع شامل تعداد زيادي گره‌هاي موبايل مي‌شوند. در اين شبكه‌ها ارتباطاتي از قبيل ارتباط خودرو به عابر پياده، خودرو به زيرساخت و خودرو به خودرو مطرح مي‌شود. ارتباط خودرو به خودرو در واقع توانايي رد و بدل كردن اطلاعاتي از قيبل سرعت، موقعيت مكاني و حالت قرار گرفتن خودرو از طريق ارتباط بي‌سيم است، كه مي‌تواند از تصادفات، ترافيك و ... جلوگيري كند. در سال‌هاي اخير، با توجه به افزايش چشمگير كاربران و نياز روزافزون به ارتباطات، همچنين نبود زيرساخت‌هاي مناسب و كافي ارتباطي به دليل صعب‌العبور بودن مناطق و يا هزينه زياد ساخت مناطقي به وجود مي‌آيند كه فاقد پوشش‌دهي مناسب هستند. به همين علت كاربران در محيط خودرويي، ممكن است دچار قطعي شوند. بر همين اساس، در اين پژوهش، سعي بر اين است كه با استفاده از خودروها در شبكه‌هاي اقتضايي خودرويي، پوشش‌دهي را افزايش دهيم. هدف انتخاب خودروهايي به عنوان رله براي رساندن داده مورد نياز به خودروهايي كه در پوشش‌دهي نامناسب هستند، است. براي ترغيب خودروهاي رله، قراردادي تنظيم مي‌كنيم. بر‌اساس اين قرارداد جايزه‌‌اي به خودرو رله اختصاص پيدا مي‌كند. هدف در اين مدل سيستم تخصيص رله مناسب، تخصيص توان، يافتن مقدار مناسب داده ارسالي و جايزه و در نهايت حداكثر سازي سود ايستگاه پايه است. در اين مدل، سيستم نيمه دوسويه و كاملاً دوسويه به صورت مجزاء مورد بررسي قرار گرفته‌اند.
اين مسئله بهينه سازي با توجه به غير محدب بودن و متغيرهاي گسسته، NP-سخت است. به همين خاطر، مسئله را با استفاده از روش تقريب محدب متوالي و بسط تيلور تقريب مي‌زنيم. در ادامه يك الگوريتم براي انتخاب رله ارائه مي‌كنيم. در اين راه‌حل، از الگوريتم شبيه‌سازي تبريد استفاده شده است. در پايان، با ارائه نتايج شبيه‌سازي، ميزان داده ارسالي، جايزه و تابع هدف در دو مدل ارائه‌شده، مورد بررسي قرار گرفته‌است. راه‌حل زيربهينه، كه با استفاده از حل كننده CPLEX و جعبه‌ابزار YALMIP حل شده‌است، با الگوريتم ارائه‌شده و جواب بهينه مقايسه شده‌است. هرچه كه تعداد خودروهايي رله كمتر باشد، به علت اين كه همه حالات جستجو مي‌شوند، الگوريتم شبيه‌سازي تبريد بسيار به حل CPLEX نزديك است.
تأثير افزايش خودروهاي رله انتخابي و نيز خودروهاي هدف نيز روي مدل سيستم بررسي شده‌است. و در آخر اثر پارامتر خودتداخلي نيز روي داده ارسالي مورد بررسي قرار گرفته است. هرچه كه حذف تداخل بيشتر باشد، داده ارسالي نيز بيشتر خواهد بود.
چكيده انگليسي :
In recent years, vehicular adhoc networks (VANETs) have attracted a lot of attention. VANETs are a subclass of mobile adhoc networks (MANETs), that contain many mobile nodes.
These networks include communications such as vehicle-to-pedestrian (V2P), vehicle-to-infrastructure (V2I), and vehicle-to-vehicle (V2V). V2V communication can actually prevent accidents and traffic jams by exchanging information such as vehicle speed, position, and location via wireless communication. There are areas that are not covered due to a rapid increase in users, increased communication demand, insufficient infrastructure due to impassable areas, or high construction costs. Thus, users in the vehicle environment may experience outages. Therefore, this study attempts to use vehicles to expand coverage. The aim is to select vehicles as relays that provide the necessary data to vehicles that do not have sufficient coverage. We will design a contract to encourage relay vehicles. Relay vehicles are rewarded according to this contract. The goal of this system is to assign the appropriate relays, allocate power, find reward and the right amount of data to send, and ultimately maximize the utility of the base stations. This system model considers half-duplex and full-duplex systems separately. This optimization problem is NP-hard due to non-convexity and discrete variables. Therefore, we approximate the problem with successive convex approximation and Taylor expansion. In the following, we present an algorithm for selecting a relay. This solution uses a simulated annealing algorithm. Finally, by presenting simulation results, the amount of data sent, the reward and the objective function were examined in two presented models. A sub- optimal solution solved with the CPLEX solver and the YALMIP toolbox is compared with the proposed algorithm and the optimal solution. Due to the small number of relay vehicles, the simulated annealing algorithm is very close to the CPLEX solution, because all possible states are checked. The effect of increasing the number of selected relay vehicles and target vehicles was also examined in the system model. Finally, the influence of self-interference parameters on the transmitted data is studied. The better the interference suppression, the more data is transmitted.
