شبیه سازی، طراحی و بهبود تصمیم گیری و اجرای تعویض کانال در مخابرات سیار سلولی
چکیده
عمل کلیدی در سیستمهای مخابرات سیار سلولی و وجه تمایز آنها نسبت به سایر سیستمهای رادیوئی، تعویض کانال می باشد و عبارتست از تعویض کانال رادیوئی جدید که اغلب بواسطه حرکت واحد متحرک و پایین آمدن کیفیت سیگنال دریافتی صورت می پذیرد. این فرایند، شامل دو مرحله تصمیم گیری و اجرا می باشد. در مرحله تصمیم گیری، بر اساس روشهای وابسته به انتشار رادیوئی، کیفیت سیگنال دریافتی و بررسی و در صورت لزوم ایستگاه پابه جدید انتخاب می گردد و در مرحله اجرا، بر مبنای سیاستهای کنترل ترافیک، کانال جدید تخصیص می یابد. در این پایان نامه ضمن معرفی و شبیه سازی شش روی اساسی غیر پیشگوئی تصمیم گیری برای تعویض کانال (mpht, rtb, tb, hys, av, mph) و در نظر گرفتن اثر سلولهای جانبی و مسیرهای حرکتی مختلف، عملکرد این روشها در دو ساختار ماکروسلولی و میکروسلولی ارزیابی شده و از نظر معیارهای عملکرد مرسوم با یکدیگر مقایسه شده اند. همچنین حساسیت الگوریتمهای مختلف نسبت به تغییرات شرایط محیطی سنجیده شده است. با اصلاح روشهای تصمیم گیری برای تعویض کانال موجود، نسخه های بهبود یافته ای پیشنهاد گردیده است که تعداد متوسط ایستگاههای منتخب بیشتری را نسبت به روشهای ساده ارائه می نمایند. ضمنا در روش مبتنی بر سطح آستانه پیشنهاد شده در این پایان نامه (itb)، ایستگاههای منتخب بیشتری نسبت به نسخه بهبود یافته rtb حاصل گردیده است. سه راهکار پیشنهادی جدید برای بهبود الگوریتم mpht ارائه شده است و نتایج حاصل از شبیه سازیهای انجام شده نشان می دهند که الگوریتم mpth ای که از اولویت بندی توانی پیشنهاد شده استفاده می نماید نسبت به الگوریتم mpth معمول دارای معیارهای عملکردی مناسبتر، تعداد کمتر تصمیم گیریها و تعداد بیشتر ایستگاههای پایه منتخب می باشد. نتایج حاصل از این تحقیق بیان می دارند که مستقل از مسیر حرکت واحد متحرک، روش hys کمترین مقدار delay و روش itb بیشترین تعداد متوسط ایستگاههای پایه منتخب و کمترین out را رائه می نماید. از طرفی با در نظر گرفتن جمیع معیارهای عملکردی، روشها itb و hys نسبت به تغییرات شرایط محیطی مقاومتر می باشند. بدین ترتیب الگوریتم تصمیم گیری برای تعویض کانال پیشنهادی باید ترکیبی از روشهای hys و itb باشد. در این پایان نامه سه الگوریتم simple htb، htb-and و htb-or بصورت ترکیبی از روشهای مبتنی بر سطح آستانه و حاشیه هیستروزیس پیشنهاد گردیده و شبیه سازی شده اند. نتایج نشان می دهند که از این میان مناسبترین روش، الگوریتم htb-or می باشد. در پایان بمنظور بهبود فرایند تعویض کانال، اثر شیب تغییرات توان دریافتی و همچنین تغییرات ترافیکی ایستگاههای پایه مختلف مورد توجه قرار گرفته است. بر این اساس، سه نوع اولویت بندی مبتنی بر توان دریافتی واحد متحرک ناشی از ایستگاههای پایه مختلف، میزان تغییرات توان دریافتی واحد متحرک ناشی از ایستگاههای پایه مختلف و نیز تعداد کانالهای آزاد ایستگاههای پایه منتخب، پیشنهاد و شبیه سازی گردیده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که الگوریتم پیشنهادی جامعه مبتنی بر این سه نوع اولویت بندی مصالحه ای مناسب بین فازهای تصمیم گیری و اجرا ایجاد می نماید.