پایاننامه پهنای باند پویا شبکه نسل آینده فیبرنوری غیرفعال اترنت

۱۱۰ هزار تومان ۷۵ هزار تومان
افزودن به سبد خرید

جهت خرید و دانلود پایاننامه پهنای باند پویا شبکه نسل آینده فیبرنوری غیرفعال اترنت روی خرید محصول کلیک و یا با ایمیل زیر در ارتباط باشید

sellthesis@gmail.com


پایان نامه کارشناسی ارشد کامپیوتر نرم افزار ارائه روشی جدید جهت بهبود بازدهی تخصیص پهنای باند پویا در شبکه های دسترسی نسل آینده مبتنی بر شبکه فیبر نوری غیر فعال اترنت


خرید محصول پایاننامه پهنای باند پویا شبکه نسل آینده فیبرنوری غیرفعال اترنت


چکیده:

درگذر زمان تعداد کاربران اینترنت و درخواست‌های آنان برای انواع مختلف سرویس بر بستر اینترنت در حال افزایش بوده است، بنابراین تامین کیفیت سرویس رضایت بخش برای کاربران، چالشی مهم در شبکه‌ی اینترنت است که توسط شبکه‌های دسترسی موجود، قابل حل نیست. شبکه‌های دسترسی نسل آینده، یکی از بهترین راهکارها برای ارائه‌ی پارامترهای کیفیت سرویس موردنیاز، بدون درنظر گرفتن تعداد کاربران و نوع درخواست‌های آنان است. فناوری شبکه نوری غیرفعال اترنت نیز به علت توانایی فیبر نوری در تامین ظرفیت پهنای باند بالا و استفاده از حداقل میزان فیبر نوری به عنوان یکی از مناسب‌ترین راهکارهای استقرار شبکه دسترسی نسل آینده در نظر گرفته می‌شود. علی‌رغم مزایای شبکه نوری غیرفعال اترنت، این تکنولوژی با چالش تخصیص پهنای باند برای تامین کیفیت سرویس مناسب رو به روست. برای رفع این چالش در این نوع شبکه‌ها، روش‌های متعددی ارائه شده‌اند که در نتیجه‌ی استفاده از هر کدام، پارامترهای کیفیت سرویس متفاوت خواهند بود. در این پایان‌نامه از نظریه بازی‌های همکارانه برای تخصیص پهنای باند کانال مشترک در شبکه نوری غیرفعال اترنت استفاده شده است. در واقع محیط شبکه به مثابه یک بازی همکارانه در نظر گرفته شده است که واحدهای شبکه نوری، بازیکنان آن می‌باشند و برای تصاحب پهنای باند با هم همکاری می‌کنند. در جهت تخصیص پهنای باند به گونه‌ای عادلانه و کارآمد، دو روش پیشنهادی مبتنی بر دو راهکار بازی‌های همکارانه برای تقسیم پهنای باند کلی میان کاربران ارائه شده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی دو روش پیشنهادی نشان داده است که روش‌های پیشنهادی مبتنی بر نظریه بازی‌های همکارانه، پارامترهای کیفیت سرویس را در مقایسه با روش‌های مقایسه شده بهبود بخشیده و نسبت به آن‌ها از عملکرد بهتری برخوردار می‌باشند.
کلید واژه‌ها: شبکه دسترسی نسل آینده، شکه نوری غیرفعال اترنت، تخصیص پهنای باند پویا، پارامترهای کیفیت سرویس، نظریه بازی‌های همکارانه


فهرست مطالب

عنوان صفحه
چکیده
فصل اول: کلیات تحقیق
1-1- مقدمه 2
1-2- بیان مسأله 4
1-3- اهمیت و ضرورت تحقیق 5
1-4- اهداف تحقیق 6
1-5- فرضیه تحقیق 6
1-6- ساختار پایان‌نامه 7
فصل دوم: مروري بر ادبیات و پیشینه تحقیق
2-1- مقدمه 9
2-2- شبکه دسترسی نسل آینده 9
2-3- شبکه نوری غیرفعال 16
2-4- شبکه نوری غیر فعال اترنت 19
2-5- چالش تخصیص پهنای باند در شبکه فیبر نوری غیرفعال اترنت 22
2-6- پیشینه تحقیق 23
2-6-1- روش IPACT 23
2-6-2- روش صف دو مرحله‌ای 28
2-6-3- روش BGP 29
2-6-4- روش TLBA 33
2-6-5- روش LSTP 35
2-6-6- روش FSD-SLA 37
2-6-7- روش SARF 43
2-6-8- روش IPACT-GE 44
2-6-9- روش سرکشی چند رشته ای 47
2-6-10- روش مبینا 50
2-6-11- روش پریس 51
2-6-12- روش آریشتات 52
2-6-13- روش پرنیان 53
2-6-14- روش بهار 54
2-6-15- روش MSARF 55
2-6-16- روش P-hcDBA 58
2-6-17- روش DZ-DBA 59
2-6-18- روش pre_DBA 61
2-7- مقایسه روش های بررسی شده در پیشینه تحقیق 63
2-8- نتیجه گیری 65
فصل سوم: روش‌های پیشنهادی تحقیق
3-1- مقدمه 68
3-2- نظریه بازی ها 68
3-3- بازی های همکارانه 69
3-4- راهکارهای بازی های همکارانه 70
3-4-1- راهکار مقدار شپلی 70
3-4-2- راهکار هستک 73
3-5- روش هاي پیشنهادی 76
3-5-1- روش اول : دیکه 77
3-5-2- روش دوم: آیرنه 83
3-6- نتیجه‌گیری 88
فصل چهارم: تجزیه و تحلیل یافته ها
4-1- مقدمه 90
4-2- توصیف مدل 90
4-3- مولد ترافیک 91
4-4- پارامترهای شبیه‌سازی 92
4-5- نحوه محاسبه و ارزیابی پارامترهای کیفیت سرویس 92
4-6- نتایج شبیه ‌سازی 94
4-7- نحوه اثبات عدالت روش‌های پیشنهادی 101
4-8- نتیجه‌گیری 102
فصل پنجم: نتیجه گیري و پیشنهادات
5-1- نتیجه گیری 105
5-2- پیشنهادات آتی 107
مراجع و منابع 108
پیوست :
الف) واژه‌نامه فارسی به انگلیسی 111
ب) واژه‌نامه انگلیسی به فارسی 114


1-1- مقدمه

با توسعه‌ی سریع خدمات متنوع بر بستر اینترنت، نیازمندی‌های کاربران برای پهنای باند شبکه‌ی دسترسی و کیفیت سرویس در حال افزایش است، لذا شبکه‌های دسترسی با چالش انتقال حجم رو به رشد ترافیک داده محور با کیفیت سرویس مناسب رو به رو خواهند بود و نتیجتا به تحولی نوین در شبکه‌های دسترسی نیاز است[1]. شبکه ارتباطی نسل آینده به عنوان راهکار چالش مذکور، شبکه‌ای همگراست که برخلاف دهه‌های پیشین، قصد تامین بسیاری از خدمات را بر یک ساختار شبکه‌ی یکپارچه واحد به جای چندین شبکه‌ی مجزا دارد. شبکه ارتباطی نسل آینده، شبکه‌ای مبتنی بر راه‌گزینی بسته‌ای است که با استفاده از مجموعه‌ای از فناوری‌ها، سرویس‌های پایدار و همیشه در دسترس به کاربران ارائه می‌کند، امکان دسترسی نامحدود به تامین کنندگان مختلف را فراهم می‌کند و از تحرک عمومی پشتیبانی می‌کند. شبکه نسل آینده یک بستر واحد ارائه می‌نماید که شبکه‌های داده و صوت مجزا را در یک شبکه‌ی انعطاف پذیرتر و ساده‌تر براساس توافقات پروتکل اینترنت ، ادغام می‌کند. معماری شبکه‌ نسل آینده به گونه‌ای طراحی شده است که زیرساخت خدمات شبکه‌های ارتباطی آینده باشد و نیازهای جدید را با توجه به ظهور برنامه‌های کاربردی و خدمات جدید برآورده کند. یکی از لایه‌های معماری شبکه‌های نسل آینده، لایه‌ی دسترسی است که شامل انواع تجهیزاتی است که کاربر نهایی را به شبکه متصل می‌کنند. تجهیزات پیاده‌سازی با سیم می‌تواند خط دیجیتال مشترک ، سیم مسی ، فیبر ترکیبی هم‌محور و فیبر نوری باشد[2].
فناوری فیبر نوری راهکاری برای تامین پهنای باند بسیار بالا در شبکه‌های دسترسی است لذا در این شبکه‌ها، فناوری شبکه نوری غیرفعال براساس یک هم‌بندی تک نقطه به چند نقطه‌ای ساخته شده است که از یک ترمینال خط نوری ، چندین واحد شبکه نوری ، شبکه توزیع نوری و فیبر نوری تشکیل می‌شود. معماری شبکه نوری غیرفعال غالبا براساس هم‌بندی درختی است زیرا این هم‌بندی بیش‌ترین انعطاف پذیری را در وفق پیدا کردن با رشد تعداد کاربران و افزایش درخواست‌های پهنای باند دارد. از میان پروتکل‌های متفاوت لایه‌ی پیوند داده، اترنت مناسب‌ترین گزینه برای استقرار شبکه نوری غیرفعال است[3]. در شبکه نسل آینده مبتنی بر شبکه نوری غیرفعال اترنت در انتقال ترافیک رو به پایین (از ترمینال به واحدها) فریم‌ها از ترمینال به واحدها فرستاده می‌شوند و هر واحد فریم مربوط به خود را دریافت می‌کند. در مقابل، در انتقال ترافیک رو به بالا (از واحدها به ترمینال) واحدها فریم‌ها را به ترمینال ارسال می‌کنند و از آن جایی که واحدها باید از یک کانال نوری مشترک برای ارسال اطلاعات استفاده کنند، به مکانیزم‌های مناسب مدیریت ترافیک نیاز است[4]. یکی از مهم‌ترین جنبه‌های طراحی و ارزیابی الگوریتم در شبکه‌های دسترسی مبتنی بر شبکه نوری غیرفعال اترنت چگونگی مدیریت پهنای باند به ازای انواع خدمات و برنامه‌های کاربردی است به گونه‌ای که رضایت کاربران جلب شود، کیفیت سرویس تضمین شود و شبکه به خوبی مدیریت شود تا حداقل اتلاف پهنای باند را داشته باشیم. بنابراین کاربران و اپراتورها باید الگوریتم‌های تخصیص پهنای باند مناسب را براساس نیازمندی‌های خود انتخاب کنند[5].
در واقع یکی از مهم‌ترین چالش‌ها در شبکه نوری غیر فعال اترنت، زمان‌بندی انتقال‌ها و تخصیص کارآمد پهنای باند در کانال مشترک رو به بالاست لذا مسئله‌ی توسعه‌ی الگوریتم‌های زمان‌بندی مناسب، عنوان مهمی برای تحقیق در گذشته بوده است. اهداف زمان‌بندی عبارتند از کارایی، تامین کیفیت سرویس مناسب برای نیازمندی‌های هر جریان ترافیک، تخصیص پهنای باند عادلانه به تمامی کاربران به علاوه کاهش تاخیر و تغییرات تاخیر به همراه سادگی محاسباتی. در جهت ایجاد کارایی و توسعه پذیری شبکه نوری غیرفعال اترنت از نظر مدیریت منابع، ایده‌های متعددی ارائه شده‌اند که به دو دسته اصلی تخصیص پهنای باند ثابت و پویا تقسیم می‌شوند. روش اول بازه‌های زمانی انتقال یکسانی را به هر واحد شبکه نوری در هر چرخه تخصیص می‌دهد. این روش ساده است اما کارایی آن بهینه نیست. در مقابل رویکرد پویا براساس پهنای باند درخواستی هر واحد، بازه زمانی انتقال را مشخص می‌کند، نتیجتا راهکار پویا تخصیصی انعطاف پذیر، کارآمد و عادلانه را تامین می‌کند[6].
با توجه به توضیحات مذکور در این پایان‌نامه روشی کارامد برای تخصیص پهنای باند پویا در شبکه‌های دسترسی نسل آینده مبتنی شبکه‌ی فیبر نوری غیرفعال اترنت ارائه شده است که نسبت به روش‌های قبلی، پارامترهای کیفیت سرویس را بهبود می‌بخشد.


1-2- بیان مسئله

ترافیک داده با نرخ بی‌سابقه‌ای در حال افزایش است و این مسئله احتمالا در آینده نیز ادامه خواهد داشت. به بیان ساده‌تر، افراد بیش‌تر و بیش‌تری به استفاده از شبکه‌ی اینترنت رو می‌آورند و کاربرانی که از اینترنت استفاده می‌کنند، زمان بیش‌تری را برخط می‌گذرانند و از برنامه‌های کاربردی که به پهنای باند بیش‌تری نیاز دارند، استفاده می‌کنند. اگرچه با توسعه‌ی مودم‌های کابلی و بی‌سیم، شرایط تامین نیازهای کاربران اینترنت نسبت به ارائه‌ی اینترنت بر خطوط تلفن بهبود یافته است اما هیچ‌کدام از این تکنولوژی‌ها، نمی‌توانند پاسخگوی تامین تمامی تقاضاها برای انواع خدمات با کیفیت سرویس مطلوب باشند زیرا این فناوری‌ها براساس زیرساخت ارتباطی فعلی ساخته شده‌اند و برای ترافیک داده بهینه نمی‌شوند. تمامی کاربران شبکه به این نتیجه رسیده‌اند که یک راه‌حل جدیدِ داده محور الزامی است. این فناوری جدید برای ترافیک داده بهبود خواهد یافت و سایر سرویس‌ها مانند صوت و ویدیو به یک قالب دیجیتالی همگرا خواهند شد تا یک شبکه با خدمات کامل پدیدار شود. این فناوری نوین در شبکه‌ی دسترسی، شبکه‌ی دسترسی نسل آینده نامیده می‌شود[7].

مرور

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.