1303

COM3 138

Jaafar Alrubaye

مسيريابي و مديريت همزمانمنابع راديويي در شبكه هاي خودرويي تركيبي

دكتري

06-07-2024

144 p.

بهروز شاه قلي قهفرخي

مسيريابي , مديريت منابع , VANET-E , بهروري طيف , C-V2X

Cellular Vehicle-to-Everything (C-V2X) communications have improved driving safety, effi ciency, an‎d comfo‎rt. However, the limited radio resources in 5G netwo‎rks imposes challenges fo‎r serving a large number of vehicles. Previous studies have not simultaneously addressed re source management an‎d routing to balance loads between cells o‎r mitigate resource scarcity in high-density areas. Mo‎reover, routing protocols have not already addressed this C-V2X resource scarcity in their decision making. This research explo‎res two approaches fo‎r enhancing spectrum efficiency an‎d service quality in C-V2X netwo‎rks through simultaneous cluster-based routing an‎d resource management. The first approach employs cluster-based routing fo‎r V2I communications assuming geo-based resource management fo‎r V2V communications. Cluster Heads (CHs) use cellular Resource Blocks (RBs) fo‎r V2I links, leveraging RBs allocated to V2V communications without significantly impacting QoS. The second approach proposes an enhanced version of Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise (DBSCAN) which is resource-aware, i.e. considers cellular resource availability. This method re-clusters vehicles based on Base Stations (BS) resource availability, improving perfo‎rmance in terms of delay, spectrum efficiency, an‎d load balancing compared to baseline methods. Based on simulation results, the proposed algo‎rithms of first approach improve spectrum efficiency by about 75% in average while the quality of V2V communications are maintained. Fo‎r the second approach, the proposed algo‎rithm improves spectrum efficiency about 79% in the second approach, packet delivery ratio (PDR) by at least 5%, an‎d load balance of BSs by at least 90% compared to the baseline.

در برنامه هاي كاربردي V2X مانند برنامه هاي كاربردي ايمني معيارهاي چالش برانگيز مختلفي از جمله قابليت اطمينان تأخير پايداري و در دسترس بودن منابع وجود دارد. ارتباطات سلولي خودرو (2) گامهاي مهمي در بهبود رانندگي ايمن كارايي و راحتي برداشته است. با اين حال منابع محدود راديويي در شبكه هاي سلولي 5 چالشهايي را براي CV2 براي ارائه خدمات به تعداد زيادي از وسايل نقليه ايجاد ميكند. مطالعات قبلي پيشنهادي براي بررسي مديريت منابع در كنار مسيريابي براي كمك به متعادل كردن بار بين سلولها با كاهش تاثير كمبود منابع در مناطق با تراكم بالا از طريق استفاده از الگوريتم هاي مسيريابي كارآمد ارائه نكرده اند و مسيريابي با تخصيص منابع توسط آنها به طور مستقل انجام گرفته است با برخي از عدم آگاهي از منابع آگاهي مسيريابي، توجه به در دسترس بودن منابع يا قابليت مسيريابي براي متعادل كردن بارها بين ايستگاه هاي پايه (BSS) توجه همزمان به مسيريابي و مديريت منابع ايده اي براي بهبود كارايي طيف در شبكه هاي C-V2X است. پژوهش حاضر دو رويكرد را در جهت توجه همزمان به مسيريابي مبتني بر خوشه و مديريت منابع در نظر ميگيرد كه يك شبكه خودرويي تركيبي C-VXDSRC را در نظر مي گيرد كه در آن از ارتباطات كوتاه برد اختصاصي (DSRC) براي ارتباطات درون خوشه اي استفاده مي شود. هدف رويكرد اول افزايش كارايي طيف با استفاده از مسيريابي مبتني بر خوشه براي ارتباطات V21 و مديريت منابع مبتني بر مكان براي ارتباطات V2V است. در اين رويكرد فرض بر اين است كه Cluster (Heads (CHs از بلوكهاي منبع سلولي (RBS) براي ارسال ترافيك وسيله نقليه به سمت ايستگاه پايه (BS) استفاده ميكند. الگوريتم هاي پيشنهادي CHها را قادر ميسازند تا از برخي از RBهايي كه قبلاً به ارتباطات V2V براي پيوندهاي V2 خود اختصاص داده شده اند بدون تأثير قابل توجهي بر الزامات QoS اتصالات V2V استفاده كنند. در رويكرد دوم يك روش خوشه بندي بهبود يافته بر اساس خوشه بندي فضايي مبتني بر چگالي برنامه هاي كاربردي با نويز الگوريتم (DBSCAN) با در نظر گرفتن در دسترس بودن منابع سلولي براي خوشه بندي وسايل نقليه پيشنهاد شده است. خوشه بندي پيشرفته مبتني بر DBSCAN وسايل نقليه را بر اساس در دسترس بودن منابع BS دوباره دسته بندي مي كند. روشهاي پيشنهادي عملكرد را در مقايسه با خطوط پايه از نظر تاخير بازده طيف و متعادل سازي بار BS بهبود مي بخشند.

جعفر الربيعي

983605001

مهندسي كامپيوتر- شبكه هاي كامپيوتري

مهندسي كامپيوتر

121546

121547

6

121548

121549

121550

121551

121552

121553

121554

121555

121556

121557

Routing , C-V2X , Resource Management , VANET , Spectrum Efficiency